|
Спутник нашел следы темной материи
|
|
|
|
Первые наблюдения китайской орбитальной обсерватории DAMPE, предназначенной для поисков темной материи, говорят в пользу того, что темная материя действительно может распадаться в окрестностях орбиты Земли и в центре Галактики, заявляют ученые в статье в журнале Nature.
|
|
|
|
"Этот "обрыв" в спектре энергий космических лучей, который мы открыли, может указывать на существование темной материи. С другой стороны, его мог породить какой-то другой источник этих частиц. Для ответа на этот вопрос нужно получить больше данных, и мы пока ожидаем, что DAMPE проработает еще как минимум 5 лет", — заявил Чан Цзинь (Chang Jin) из обсерватории Цзыцзиньшань в Нанкине (Китай).
|
 |
|
Достаточно долгое время ученые считали, что Вселенная состоит из той материи, которую мы видим, и которая составляет основу всех звезд, черных дыр, туманностей, скоплений пыли и планет. Но первые наблюдения за скоростью движения звезд в близлежащих к нам галактиках показали, что светила на их окраинах движутся в них с невозможно высокой скоростью, которая была примерно в 10 раз выше, чем показывали расчеты на базе масс всех светил в них.
|
|
|
|
Причиной этого, как сегодня считают ученые, была так называемая темная материя – загадочная субстанция, на чью долю приходится примерно 75% от массы материи во Вселенной. Как правило, в каждой галактике примерно в 8-10 раз больше темной материи, чем ее видимой "кузины", и эта темная материя удерживает звезды на месте и не дает им "разбежаться".
|
|
|
|
Сегодня почти все ученые уверены в существовании темной материи, однако ее свойства, помимо ее очевидного гравитационного влияния на галактики и скопления галактик, остаются загадкой и предметом споров среди астрофизиков и космологов. Достаточно долго ученые предполагали, что она сложена из сверхтяжелых и "холодных" частиц-"вимпов", никак не проявляющих себя, кроме как притягивая видимые скопления материи.
|
|
|
|
Первые потенциальные следы темной материи были найдены в 2008 году российским спутником "Ресурс-ДК1", чей детектор PAMELA обнаружил следы необычно большого числа частиц антиматерии на орбите Земли, которые, как предположили ученые, могли быть порождены распадами этой загадочной субстанции.
|
|
|
|
Позже эти данные подтвердил детектор AMS-02 на борту МКС, однако многие астрофизики не согласны с такой идеей и считают, что на самом деле эта антиматерия имеет менее экзотическое происхождение – ее могли породить пульсары или какие-то другие далекие от нас источники космических лучей высоких энергий.
|
|
|
|
В этом году "пульсарная" теория была поставлена под сомнение после публикации данных, собранных высокогорным телескопом HAWC, наблюдающим за Вселенной в гамма-диапазоне. Это возродило интерес физиков к "экзотическим" объяснениям этой странной аномалии на орбите Земли.
|
|
|
|
Космологические загадки
|
|
|
|
Космический телескоп DAMPE, запущенный Китаем на орбиту Земли в декабре 2015 года, проверил эти предположения с другой стороны, наблюдая за космическими лучами сверхвысоких энергий неизвестной природы, возникающими в центре нашей Галактики и других скоплений звезд.
|
|
|
|
Это излучение, как считает часть космологов сегодня, тоже может возникать в результате распадов темной материи в тех точках, где ее скапливается особенно много. Если это так, то тогда космические лучи, исходящие из центра Галактики, будут иметь особенный энергетический спектр – число частиц будет изначально меняться относительно медленно по мере роста энергии, однако при достижении определенной точки оно резко просядет вниз.
|
|
|
|
Первые намеки на существование этого "обрыва", как отмечает Цзинь, были найдены еще во время наблюдений на AMS-02, однако этот детектор не мог следить за частицами сверхвысоких энергий, которые может "видеть" DAMPE, а данные с наземных телескопов не были достаточно точными для того, чтобы говорить об этом наверняка.
|
|
|
|
По словам китайских физиков, данные, собранные DAMPE во время первого цикла его работы с декабря 2015 года по июнь 2017 года, являются первым однозначным свидетельством того, что этот "обрыв" действительно существует и что он расположен именно там, где он должен находиться в соответствии с предсказаниями теории.
|
|
|
|
За последующие пять лет, как надеются Цзинь и его коллеги, DAMPE соберет данные по еще 10 миллиардам космических лучей, что позволит ученым уменьшить погрешности измерений и окончательно доказать, что данная аномалия существует.
|
|
|
|
Пока не понятно, возникла ли она в результате распадов темной материи или каких-то менее экзотических процессов. Физики надеются, что наблюдения за лучами сверхвысоких энергий, чья энергия превышает 10 ТэВ, помогут нам понять, возникли ли они в ходе распадов темной материи или же были порождены пульсарами или останками сверхновых.
|
|
|
|
Источник
|
