Ученые Университета Джонса Хопкинса впервые смогли увидеть признаки загадочной темной материи

Международная группа исследователей из Университета Джонса Хопкинса и Института астрофизики Лейбница представила новые данные, которые могут стать первым убедительным подтверждением существования темной материи — невидимого вещества, которое составляет около 25% Вселенной и остаётся одной из самых трудных для изучения загадок современной физики. Об этом сообщает Daily Mail.

Темная материя не излучает энергию и не взаимодействует со светом, поэтому напрямую ее невозможно зафиксировать телескопами. Однако физики считают, что при столкновении частиц темной материи возникают всплески гамма-излучения. Именно этот характерный «сигнал» и был обнаружен в центре нашей галактики.

С 2008 года спутник NASA Fermi ведет наблюдения за Млечным Путем в гамма-диапазоне. На полученных изображениях ученые заметили необычное явление — рассеянное свечение гамма-лучей в самом центре галактики, не связанное ни с какими видимыми источниками. На протяжении многих лет рассматривались две гипотезы: либо свечение вызвано вращающимися нейтронными звездами, либо результатом столкновений частиц темной материи.

Чтобы проверить второе предположение, команда профессора Джозефа Силка использовала компьютерное моделирование. Исследователи создали карту предполагаемого распределения темной материи в Млечном Пути, учитывая сценарий его формирования — от гигантского облака темного вещества, в которое позже втянулась обычная материя. Со временем темная материя из более удаленных областей постепенно концентрировалась в ядре галактики, увеличивая вероятность столкновений частиц.

Сравнение этих вычислений с реальными данными, полученными Fermi, показало поразительное совпадение. По словам профессора Силка, результаты исследования позволяют предположить, что наблюдаемое гамма-излучение действительно может исходить от темной материи. Ученый подчеркнул, что «темная материя объясняет гамма-данные не хуже, чем гипотеза о нейтронных звездах», и что вероятность ее косвенного обнаружения существенно возросла.

Тем не менее ученые пока не считают это окончательным доказательством. Альтернативная версия — излучение, создаваемое быстро вращающимися нейтронными звездами, — остается релевантной. Решить спор, по словам Силка, поможет строящийся в Чили «Черенковский телескопный массив» (Cerenkov Telescope Array), который станет самым мощным гамма-телескопом в мире. Его чувствительности должно хватить, чтобы различить излучение, возникающее при столкновениях частиц темной материи, и гамма-лучи, исходящие от нейтронных звезд.

Если будущие наблюдения этого телескопа за карликовыми галактиками, где темной материи должно быть особенно много, подтвердят аналогичный сигнал, это станет первым прямым свидетельством существования вещества, которое удерживает галактики вместе и формирует большую часть нашей Вселенной.

фото: NASA/Fermi