DigitalArtSpace

Новое исследование, представленное физиками, указывает на то, что форма аномального гамма-сигнала, исходящего из центра Млечного Пути, больше соответствует распределению тёмной материи, нежели характеристикам, свойственным пульсарам.

В начале 2010-х годов телескоп Fermi-LAT впервые зарегистрировал сигнал, получивший название Galactic Center Excess (GCE). Он характеризуется избыточной гамма-активностью в диапазоне энергий нескольких гигаэлектронвольт, которая исходит из окрестностей центра нашей галактики. Природа этого явления до сих пор вызывает дискуссии: некоторые исследователи полагают, что оно вызвано аннигиляцией частиц тёмной материи, в то время как другие считают, что его источником является скопление миллисекундных пульсаров, которые слишком тусклые для индивидуального обнаружения.

Для того чтобы лучше понять сложившуюся обстановку, исследователи применили ряд подробных космологических симуляций, воспроизводящих процесс формирования и развития галактик, аналогичных нашей Млечной системе. В этих моделях учитывается взаимодействие звёзд, газа и тёмной материи, а также правдоподобная история слияния галактик. На основе этих расчётов авторы определили, каким должно быть распределение гамма-излучения, если оно является результатом аннигиляции частиц тёмной материи, относящихся к типу WIMP (слабо взаимодействующих массивных частиц).

В отличие от многих предыдущих теоретических моделей, в которых предполагалось сферическое распределение тёмной материи, симуляции выявили, что структура этой материи в реальных галактиках значительно сложнее. Массовые потоки, слияния и вращение диска приводят к возникновению асимметрии и вытянутых форм. Как следствие, сигнал, возникающий при аннигиляции тёмной материи, будет «слегка сплющен и растянут» вдоль галактической плоскости, напоминая форму звёздного балджа (выпуклой центральной области).

Данный аспект имеет значение, поскольку форма сигнала больше соответствует тому, что регистрируется приборами Fermi-LAT, в отличие от распределения пульсаров, характеризующегося более неоднородной структурой. По мнению исследователей, «в настоящих галактиках избыточное гамма-излучение, порождённое тёмной материей, может иметь вытянутую и неравномерную форму».

Возможность существования альтернативного объяснения, основанного на большом количестве миллисекундных пульсаров, сохраняется, однако для согласования с наблюдаемым потоком их количество должно превышать то, которое удаётся зафиксировать.

Несмотря на это, исследование не подтверждает окончательно источник сигнала. Ученые предостерегают, что характеристики гамма-излучения представляют собой значительный аргумент в пользу гипотезы об аннигиляции, однако не служат прямым доказательством. Для подтверждения требуются более детальные наблюдения с высоким угловым разрешением. В частности, планируемая обсерватория Cherenkov Telescope Array позволит изучить форму излучения в более широком диапазоне энергий и сопоставить ее с теоретическими моделями.

По словам физиков, даже если непосредственные лабораторные подтверждения существования WIMP-частиц не получены, возможность их обнаружения как составляющей тёмной материи сохраняется. Их исследования указывают на то, что ответ может крыться не в подземных детекторах, а в анализе карт гамма-излучения, особенно в изучении центральной области Млечного Пути.

Похожие статьи

Новый алгоритм Дарвина-Гёделя учит искусственный интеллект самостоятельно программировать.

В США производят эффективные процессоры: тайванские чипы TSMC возвращаются на родину для завершения производства.

В продаже — новая Lada Granta с увеличенным дорожным просветом

Новые модели Kia могут появиться на российском рынке.

Недорогой аналог Toyota Camry с пробегом более 2000 км завоевал популярность

Рамный внедорожник BAW 212 T01 с мощным двигателем: «Китайский УАЗ» с комфортом.