|
Выяснили происхождение трех загадочных сигналов
|
|
|
|
Ученые выяснили происхождение трех загадочных сигналов, исходящих из центра Млечного Пути. В течение многих лет астрономы пытались понять странные всплески энергии, которые вырываются из сердца нашей галактики.
|
|
|
|
Но теперь исследователи говорят, что за это отвечает очень специфический тип темной материи, известный как "возбужденная темная материя".
|
|
|
|
Темная материя - это неуловимая субстанция, которая составляет примерно четверть Вселенной, но которую невозможно наблюдать никакими обычными средствами.
|
|
|
|
Поскольку темная материя не взаимодействует с обычной материей, даже наши самые мощные телескопы не могут увидеть ее напрямую.
|
|
|
|
Однако ученые полагают, что это странное вещество может косвенно влиять на загадочное поведение турбулентного ядра нашей галактики.
|
|
|
|
Ведущий автор исследования доктор Шьям Баладжи из Королевского колледжа Лондона говорит: "Когда мы рассматриваем хорошо известные астрофизические явления, такие как взрывы звезд, они не могут дать полного объяснения таким загадкам, как специфическая энергия и форма, которые мы наблюдали, исходящие из центра Млечного Пути.
|
|
|
|
|
|
|
"Теперь мы показали, как одна модель возбужденной темной материи может объяснить, по крайней мере, два – возможно, даже три – таких необъяснимых сигнала одновременно".
|
|
|
|
Сердце Млечного Пути – исключительно хаотичное и бурное место, где огромные силы притягивают и сжимают облака плотных газов, превращая их в быстро движущиеся звезды.
|
|
|
|
В самом центре находится сверхмассивная черная дыра Стрелец А*, масса которой примерно в четыре миллиона раз превышает массу Солнца.
|
|
|
|
Интенсивная гравитация и тепловое излучение выделяют излучение, которое можно наблюдать с помощью телескопов в космосе, но ученые не смогли объяснить все, что они наблюдали.
|
|
|
|
Например, ученые обнаружили резкий всплеск гамма–излучения на чрезвычайно специфической длине волны, известной как эмиссионная линия 511 кэВ.
|
|
|
|
Это не соответствует нашей устоявшейся картине функционирования обычной материи, поэтому ученым пришлось искать объяснение в другом месте.
|
|
|
|
В новой статье, опубликованной в журнале Astrophysical Journal Letters, ученые показали, что эти сигналы могли быть вызваны "возбужденной темной материей".
|
|
|
|
Доктор Баладжи сказал Daily Mail: "Возбужденная темная материя – это сценарий, при котором частицы темной материи могут на короткое время перейти в состояние с чуть более высокой энергией при столкновении друг с другом.
|
|
|
|
"Когда они возвращаются в свое нормальное состояние, они высвобождают эту дополнительную энергию, производя электрон и его партнера из антивещества, позитрон".
|
|
|
|
Эти позитроны генерируют сигналы, которые могут быть зафиксированы телескопами дальнего космоса, такими как миссия Европейского космического агентства INTEGRAL, расположенными за пределами радиационных поясов Земли на высоте 37 000 миль (60 000 км).
|
|
|
|
Исследователи изучили данные INTEGRAL и сравнили их с моделью того, как позитроны могут перемещаться в пространстве.
|
|
|
|
Это показало, что столкновения между позитронами, создаваемыми возбужденной темной материей, могут привести к всплеску гамма–излучения, который соответствует загадочной линии излучения с энергией 511 кэВ.
|
|
|
|
Но ученые на этом не остановились, так как вскоре обнаружили, что их модель возбужденной темной материи может объяснить еще более странные сигналы.
|
|
|
|
В частности, они обнаружили, что выброс позитронов может быть источником излучения очень высокой энергии, исходящего из центра галактики, известного как гамма–излучение с энергией 2 МэВ.
|
|
|
|
Доктор Баладжи говорит: "Для получения сигнала требуются позитроны с очень специфической энергией всего в несколько миллионов электрон-вольт. Большинство обычных астрофизических источников, таких как сверхновые или космические лучи, имеют тенденцию генерировать частицы, которые либо обладают гораздо большей энергией, либо распределены по галактике неправильным образом.
|
|
|
|
"Сценарий возбужденной темной материи естественным образом порождает позитроны именно в этом диапазоне энергий".
|
|
|
|
Кроме того, они предполагают, что их модель потенциально может объяснить необычно высокий уровень ионизации в скоплении газа в области, называемой Центральной молекулярной зоной (CMZ).
|
|
|
|
Эта густонаселенная область, расположенная на расстоянии 28 000 световых лет от Земли, представляет собой огромный резервуар вращающейся материи и звезд, который содержит почти 80 процентов плотного газа галактики.
|
|
|
|
Однако такие источники, как космические лучи – высокоэнергетические частицы, выбрасываемые сложными процессами во внутренней галактике, – не объяснили, почему этот газ выглядит таким сильно ионизированным.
|
|
|
|
Теперь исследователи предполагают, что ответом вполне может быть странное поведение возбужденной темной материи.
|
|
|
|
Соавтор исследования Дэймон Кливер, аспирант Королевского колледжа Лондона, говорит: "Если бы один механизм мог объяснить несколько давних необъяснимых наблюдений в космосе, это дало бы гораздо более четкое направление для будущих исследований.
|
|
|
|
"В рамках следующего поколения космических миссий мы, возможно, наконец-то сможем проверить теорию о том, стоит ли темная материя за некоторыми из самых загадочных явлений Млечного Пути, и узнать больше о самой таинственной субстанции".
|
|
|
|
Источник
|
