|
Долгожданное доказательство существования вимпов
|
|
|
|
Известно, что темная материя составляет примерно 85% всей массы Вселенной, о чем свидетельствует вращение галактик и то, как скопления галактик удерживаются вместе под действием гравитации. Однако, несмотря на десятилетия поисков, физикам так и не удалось напрямую обнаружить эту неуловимую субстанцию.
|
|
|
|
В новом исследовании, опубликованном в журнале Physical Review Letters, группа ученых под руководством И-Чжун Фаня из Китайской академии наук утверждает, что обнаружила сильный сигнал гамма-излучения, исходящий от группы скоплений галактик. Это может стать одним из самых убедительных доказательств существования одного из основных кандидатов на роль темной материи — вимпов.
|
|
|
|
Вимпы, или слабо взаимодействующие массивные частицы, — это гипотетические частицы, которые практически не взаимодействуют с обычной материей или светом, но при этом обладают гравитационным притяжением. На протяжении десятилетий физики отдавали предпочтение вимпам из-за их математической простоты: частицы с примерно такой же массой и силой взаимодействия естественным образом существовали бы в количестве, достаточном для того, чтобы объяснить всю недостающую массу.
|
|
|
|
Предполагается, что при столкновениях и аннигиляции вимпов образуются частицы с широким энергетическим спектром, которые практически невозможно отличить от обычного космического шума. Напротив, чистый, резкий всплеск энергии было бы гораздо сложнее объяснить с точки зрения существующей физики, что делает его гораздо более убедительным свидетельством существования тёмной материи.
|
|
|
|
|
|
|
В ходе своего исследования команда Фаня обнаружила сигнал, который полностью соответствовал этим критериям. Проанализировав данные космического гамма-телескопа «Ферми» за более чем 15 лет и изучив сигналы от 13 близлежащих массивных скоплений галактик, они выявили узкую гамма-линию с энергией около 43 миллиардов электронвольт. Наиболее ярко сигнал проявился в трёх скоплениях (Дева, Печь и Змееносец), в которых, как ожидается, сосредоточено наибольшее количество тёмной материи.
|
|
|
|
Согласно расчётам команды, такой резкий всплеск энергии сложно получить в результате какого-либо известного астрофизического процесса, но именно такой сигнал должен возникать при аннигиляции вимпов. Они также проверили центр нашей галактики, где похожий сигнал, возникший из-за ошибки телескопа, десять лет назад был ошибочно принят за свидетельство существования тёмной материи. На этот раз они не обнаружили подобного сбоя, что снижает вероятность того, что это была просто инструментальная ошибка.
|
|
|
|
Несмотря на эти многообещающие данные, команда Фаня по-прежнему осторожна в своих выводах. Поскольку мощность сигнала с годами менялась, упав примерно в 2016 году, а затем снова возроснув, исследователи не стали называть это открытие подтверждённым. Скорее, они сочли это достаточно убедительным намёком, чтобы провести более тщательное исследование.
|
|
|
|
Если этот поразительный сигнал действительно был вызван вимпами, то, как надеются исследователи, его можно будет подтвердить с помощью пока ещё теоретического космического гамма-телескопа Very Large Area Gamma-ray Space Telescope, впервые предложенного командой Фаня. В свою очередь, это наблюдение может превратить многообещающий сигнал в первый реальный пример обнаружения неуловимых частиц, составляющих большую часть массы нашей Вселенной.
|
|
|
|
Источник
|
