|
Таинственное свечение в Млечном Пути
|
|
|
|
Исследователи из университета Джона Хопкинса, возможно, нашли убедительную подсказку в продолжающейся охоте за доказательствами существования темной материи. Загадочное рассеянное свечение гамма-лучей вблизи центра Млечного Пути десятилетиями ставило исследователей в тупик, поскольку они пытались понять, исходит ли этот свет от сталкивающихся частиц темной материи или от быстро вращающихся нейтронных звезд. Согласно исследованию, опубликованному в журнале Physical Review Letters, оказывается, что обе теории одинаково вероятны.
|
|
|
|
Если избыточное гамма-излучение исходит не от умирающих звезд, это может стать первым доказательством существования темной материи.
|
|
|
|
"Темная материя доминирует во Вселенной и удерживает галактики вместе. Это чрезвычайно важно, и мы все время отчаянно обдумываем идеи о том, как мы могли бы это обнаружить", - сказал соавтор Джозеф Силк, профессор физики и астрономии в университете Джона Хопкинса и исследователь Астрофизического института Парижа и университета Сорбонны. "Гамма-лучи и, в частности, избыток света, который мы наблюдаем в центре нашей галактики, могут стать нашей первой подсказкой".
|
|
|
|
Силк и международная команда исследователей использовали суперкомпьютеры для создания карт того, где должна находиться темная материя в Млечном Пути, впервые приняв во внимание историю формирования галактики.
|
|
|
|
|
|
|
Сегодня Млечный Путь представляет собой относительно замкнутую систему, в которую не поступают и не выводятся материалы. Но так было не всегда. В течение первого миллиарда лет появилось множество небольших галактикоподобных систем, состоящих из темной материи и других материалов, которые стали строительными блоками молодого Млечного Пути. По мере того как частицы темной материи притягивались к центру галактики и группировались, количество столкновений с темной материей увеличивалось.
|
|
|
|
Когда исследователи учли более реалистичные столкновения, их смоделированные карты совпали с реальными картами гамма-излучения, полученными космическим гамма-телескопом "Ферми".
|
|
|
|
Эти совпадающие карты дополняют триаду свидетельств, свидетельствующих о том, что избыток гамма-лучей в центре Млечного Пути может быть вызван темной материей. Исследователи заявили, что гамма—лучи, исходящие от столкновений частиц темной материи, будут генерировать тот же сигнал и обладать теми же свойствами, что и те, которые наблюдаются в реальном мире, хотя это и не является окончательным доказательством.
|
|
|
|
Свет, излучаемый возрожденными старыми нейтронными звездами, которые быстро вращаются, — так называемыми миллисекундными пульсарами, — также может объяснить существующую карту гамма-излучения, результаты измерений и сигнатуру сигнала. Но, по словам исследователей, эта теория миллисекундных пульсаров несовершенна. Чтобы эти расчеты сработали, исследователи должны предположить, что в мире существует больше миллисекундных пульсаров, чем они наблюдали ранее.
|
|
|
|
Ответы на эти вопросы могут быть получены при строительстве нового огромного гамма-телескопа под названием Cherenkov Telescope Array. Исследователи полагают, что данные, полученные с помощью телескопа с более высоким разрешением, который способен измерять сигналы высокой энергии, помогут астрофизикам разрешить этот парадокс.
|
|
|
|
Исследовательская группа планирует новый эксперимент, чтобы проверить, обладают ли эти гамма-лучи из Млечного Пути более высокой энергией, что означает, что они являются миллисекундными пульсарами, или же они являются продуктом столкновений темной материи с более низкой энергией.
|
|
|
|
"На мой взгляд, чистый сигнал был бы неопровержимым доказательством", - сказал Силк.
|
|
|
|
Тем временем исследователи будут работать над прогнозами о том, где они должны найти темную материю в нескольких избранных карликовых галактиках, которые вращаются вокруг Млечного Пути. Как только они составят карту своих прогнозов, они смогут сравнить их с данными высокого разрешения.
|
|
|
|
"Возможно, мы увидим новые данные и подтвердим одну теорию другой", - сказал Силк. "Или, возможно, мы ничего не найдем, и в этом случае это будет еще большая загадка, которую предстоит разгадать".
|
|
|
|
Источник
|
