Найдено самое надёжное астрофизическое свидетельство аннигиляции тёмной материи
17 октября 2012 года, 20:33 | Текст: Дмитрий Сафин
Исследуя спектры гамма-излучения, приходящего из областей, близких к центру Галактики, астрофизики из Германии и Китая обнаружили следы возможной аннигиляции частиц тёмной материи (ТМ).
Косвенные свидетельства того, что барионное вещество во Вселенной дополняется небарионной холодной тёмной материей, приносят самые разные космологические наблюдения, охватывающие расстояния от десятков килопарсеков до единиц гигапарсеков. Подходящими кандидатами на роль частиц ТМ считаются слабовзаимодействующие вимпы, типичным представителем которых можно назвать легчайшее суперсимметричное нейтралино. Сейчас, когда физикам стало ясно, что Большой адронный коллайдер не видит никаких (кроме, быть может, бозона Хиггса) новых частиц с массой менее одного тераэлектронвольта, модель вимповой ТМ начали активно критиковать, но построить более убедительную теоретическую конструкцию не удаётся.
Поиски частиц ТМ прямыми методами — на ускорителях и в опытах по рассеянию вимпов на ядрах — надёжных положительных результатов пока не дали, и экспериментаторы вынуждены обращаться к непрямым методикам. Наиболее перспективной из последних называют регистрацию почти свободно проходящего сквозь Галактику гамма-излучения — вестника аннигиляции вимпов. С обнаружением гамма-квантов успешно справляются и наземные (скажем, черенковские) телескопы, отслеживающие ливни вторичных частиц, создаваемые этими квантами в атмосфере, и космические. У каждого способа есть свои преимущества и недостатки: при наблюдениях из космоса можно рассчитывать на большое поле обзора и детектирование фотонов со сравнительно низкой энергией, а черенковские установки идеально подходят для точечных исследований.
Поскольку плотность ТМ прямо связана с частотой аннигиляции вимпов, наибольшее число сигнализирующих о ней гамма-квантов должно приходить из центра Млечного Пути, от карликовых сфероидальных галактик или скоплений галактик. На эти объекты — предполагаемые области концентрации частиц ТМ — физики обращают внимание чаще всего.
Одна лишь пространственная модуляция потока гамма-квантов, впрочем, не говорит о том, что в центре Галактики или близлежащей карликовой галактике находится именно ТМ. Чтобы выделить действительно полезный сигнал, учёные анализируют не только пространственные, но и спектральные особенности потока и пытаются отыскать какие-нибудь линии или узкие пики, с высокой степенью вероятности относящиеся к аннигиляции вимпов. Теоретическая возможность появления таких пиков существует, хотя шансы на образование широких «горбов» в спектре, которые создаются вторичными фотонами, рождёнными при адронизации и распаде первичных продуктов аннигиляции частиц ТМ (пар кварков, лептонов, бозонов Хиггса, W- и Z-бозонов) — выше. «Горбы», очевидно, менее информативны и менее заметны на астрофизическом фоне, составить полное описание которого чрезвычайно трудно.
Ненадёжность аннигиляционных сигналов от вторичных фотонов объясняет, почему специалисты относятся к ним с недоверием. Сообщения о подобных гамма-сигналах, исходящих из центра Галактики и интерпретируемых как следы частиц ТМ с массой в ~10 ГэВ, ~100 ГэВ, ~ТэВ или даже несколько тераэлектронвольт, в последние годы появляются с завидной частотой, но с доказательством того, что интерпретация верна, неизменно возникают проблемы. Об одной работе из этого ряда «КЛ» подробно рассказывала два месяца назад.
Новый сигнал, для обнаружения которого понадобился огромный массив информации, составленный космическим гамма-телескопом «Ферми» за 43 месяца работы, по своей форме отличается от упомянутых выше и выглядит как узкий пик в районе 130 ГэВ с локальной статистической значимостью, превышающей 4,6?. Таким образом, он легко представляется как результат аннигиляции частиц ТМ, имеющих естественную с теоретической точки зрения массу в ~100 ГэВ, а вероятность его случайного возникновения крайне мала.
Пока никаких данных, противоречащих изначальной интерпретации пика в спектрах «Ферми», представлено не было, и 130-гигаэлектронвольтовый сигнал считается надёжнейшим из известных. В будущем ситуация вполне может измениться; уже сейчас выясняются кое-какие любопытные детали, которые грозят разрушить картину, нарисованную теоретиками.
Во-первых, центр происхождения сигнала, кажется, смещён на ~1,5 градуса (200 пк) от центра Галактики. Хотя возможность того, что участок максимальной плотности ТМ не будет совпадать с центром спиральных галактик с перемычкой, напоминающих Млечный Путь, при моделировании рассматривалась и раньше, значительное смещение, обнаруженное в реальном эксперименте, удивило многих.
Во-вторых, результаты простейшей проверки указывают на то, что пик в области 130 ГэВ может оказаться инструментальным артефактом, характерным для космического телескопа и его детекторов. Как выяснилось, некое подобие линии на 130 ГэВ выделяется в спектрах, построенных для обнаруженных «Ферми» фотонов из атмосферы Земли (то есть из ливней частиц, создаваемых космическими лучами) с углами падения ? от 30? до 45?. Этот сигнал, в отличие от обсуждаемого нами «реального», имеет слабую значимость и пропадает, если рассматривать все углы падения атмосферных квантов или все — и астрофизические, и атмосферные — фотоны в диапазоне 30? ? ? ? 45?, но само его появление настораживает.
130-гигаэлектронвольтовый пик, несомненно, будет обсуждаться ещё очень долго, и обойтись наблюдениями одного «Ферми» здесь не получится. Подтвердить или опровергнуть его данные должны новые космические телескопы с бoльшим энергетическим разрешением (DAMPE, «ГАММА-400») или только что введённый в строй черенковский телескоп H.E.S.S. II.
http://science.compulenta.ru/715086/
При использовании материалов с сайта активная ссылка на него обязательна
Последние аномальные новости

Билл Гейтс поддерживает искусственный интеллект

В небе Калифорнии замечен таинственный объект

В пещерах на Марсе могут находиться инопланетяне

Геолог-любитель получил сильные ожоги от НЛО

Житель Лондона принял вертолет за НЛО

За НЛО отправляйтесь в маленький городок в Висконсине

Звездолеты помогут в поисках новых физических явлений

Интернет может достичь квантовой скорости

Космические силы США готовятся к первой в истории миссии

Министерство обороны публикует документы Kona Blue

Нейтронные звезды нагреваются от аннигиляции темной материи

Нострадамус предсказал войну в 2024 году

Победителем президентских выборов в 2032 году станет робот

Подводные НЛО ставят под угрозу морскую безопасность США

Подводный НЛО сняло исследовательское судно

Проклятая могила с 450 обезглавленными вампирами

Рассекреченный отчет раскрывает дематериализацию НЛО

Тайна высоких уровней энергии в звездных сверхвспышках

Уважаемый астроном не верит в теории заговора об НЛО

Ярчайший гамма-всплеск породила коллапсирующая звезда

Франшиза Pro.Travel. Предпринимательский успех Татьяны Мамаевой

Возвращение денежных средств пострадавшим от брокеров-мошенников. Путь к справедливости

Встреча с НЛО, от которой у человека расплавились пальцы

Детеныш инопланетянина найден в мексиканской пещере

Инопланетяне помешали человечеству скатиться к ядерной войне

Как ученые сообщат человечеству об инопланетянах

Канадский рейтинг мест для наблюдения НЛО

Ключ к поиску жизни в отдаленных мирах

Лучшие наблюдения НЛО в Северной Каролине

Люди не верят, что никаких НЛО нет

Мужчина получил сильные ожоги при встрече с НЛО

Мужчина с разбитым сердцем построил Космические врата

Музей странного и чудесного в Канзасе

Настоящие убежища из сериала Fallout уже построены

НЛО заметили над долиной Нижнего Гудзона

НЛО около Антарктиды - ошибка программного обеспечения

НЛО представляют угрозу безопасность на море

Подводные НЛО ставят под угрозу морскую безопасность США

Призрачные нарушения звездных потоков темной материей

Термодинамика поможет описать расширение Вселенной

Что это за НЛО замечен над штатом Нью-Йорк

Эксцентриситет орбиты создал океан на Мимасе

Более четверти россиян верят в существование инопланетян

Гигантские человеческие скелеты в пещере Лавлок

Глобальное потепление лишит Антарктиду 76% метеоритов

Девочки-близнецы испытывают одинаковые чувства

Древнеиндийская мандала в районе линий Наска

Древние легенды и мифы рассказывают о ануннаках

Женщина чудом выжила после удара молнии

ИИ может притворяться более глупым, чем есть на самом деле

История об оборотнях пронизана загадками и тайнами

Клетки поджелудочной железы пересадят от свиньи человеку

Космические кладбища, затмение и ждать ли НЛО

Космические силы США планируют провести учения на орбите

Магическая сила, делающее тело неуязвимым

Маленькие человечки похитили мужчину

Под Уфой заметили НЛО

Таинственные лабиринты Чинканас

Тайна упавшей в Омске кометы и 17000 фото НЛО

Тайны европейских подземных тоннелей

Тело фанатки вампиров нашли обескровленным

Экстрасенс нашел место захоронения пропавшего мальчика

Гильотинные ножницы по металлу. Назначение и критерии выбора

Как выбрать массажное кресло

Франшиза CyberSeller под управлением Азата Аширова

Большинство людей хотят заниматься сексом с роботами

Будущие эпидемии могут возникнуть из-за ИИ

В Башкирии жители заметили НЛО в небе

В новом отчете Пентагона по НЛО есть серьезные недостатки

Вычисление точных размеров экзопланет

Зонд для поисков жизни на спутниках Юпитера

Кислород и углерод улетучиваются из магнитосферы Венеры

Мы не готовы к вторжению инопланетян

НЛО замечен небе над Екатеринбургом

Новая идея для космических солнечных батарей

Обнаружены звездные ветры от трех солнцеподобных звезд

Поиски неуловимого Лох-Несского чудовища

Призрак опрокидывает напитки в одном из пабов Британии

Странный сигарообразный НЛО над шоссе в Миссури

Существо-муравей замечено на Марсе

Тёмная материя повышенной плотности существует

Ужасающая реальность ядерной радиации

Уэльс - горячая точка внеземной активности

Человек-сатана сменил имя на Дьявол

Ярчайший гамма-всплеск произошел из-за коллапса звезды

Беспроводная передача энергии поможет изучить Луну

Бывшая жена призрака стала ведьмой

В поисках асимметрии между материей и антивеществом

Какая часть атмосферы Венеры образуется за счет вулканов

Наблюдения НЛО в Канаде продолжаются

НАСА попросили помочь в поисках Лох-Несского чудовища

Необъяснимая аномалия вблизи Антарктиды движется на север

Новый сейсмодатчик для обнаружения лунотрясений

Порнозвезда рассказала о своем столкновении с призраками

Раскрывая секреты НЛО. Взгляд доктора Стивена Грира

Солнечные паруса нового поколения готовы к запуску

Столкновение звезд раскрывает звездную тайну

Терминаторы могут появиться уже в следующем году

Триггеры нового поколения для детекторов ЦЕРН

Удивительные горячие точки НЛО в Техасе

Ученые БАК изучают звездные пути инопланетян

Физика и математика стоящие за 'Задачей трех тел'

Человек появился спустя 30 лет без памяти

Черная дыра замечена вблизи Кейптауна

Черный НЛО замечен над океаном около Тампы

Для изучения астероидов потребуются разумные зонды

Доказательство путешествий во времени

Дьявол будет парить в вышине, вызывая изумление

Если на Европе и есть гейзеры, то они очень слабые

Затмения лежат в основе усилий по изучению экзопланет

ИИ может воспроизвести голос любого человека

Как искусственные сотрудники повлияют на живых

Конспирологи опасаются демонических порталов

Люди плохо разбираются в теориях заговора

Новая свидетельница похищения инопланетянами в Паскагуле

Обнаружена новая молодая и теплая экзопланета

Питательные вещества для жизни на экзопланетах

Платформа из графита левитирует без электричества

Пугающая деталь в паспорте Нео

Роль Млечного Пути в древнеегипетской мифологии

Создатель аугментов вернулся к работе

Техас заменяет тысячи экзаменаторов-людей на ИИ

Технологии НАСА помогают защититься от лунной пыли

Фирма Synchron начинает испытания мозговых чипов на людях

Что будет с Землей, когда погаснет Солнце

Бигфут скрывается в горах с таинственной энергией

Биокомпоненты оказались стабильны в атмосфере Венеры

В Сочи корабли полетели над морем

Звезда бросает вызов происхождению быстрых радиовсплесков

НЛО в Розуэлле по-прежнему окутывает Вашингтон

Паранормальная природа встреч с НЛО и связь между ними

Почему так трудно бурить на поверхности планет

Разоблачители и поиск внеземной жизни

Самое необычное место для отдыха в Колорадо

Смотрите фильмы о непознанном на Netflix

Создали метажидкость с программируемыми свойствами

Тайна мумии русалки раскрыта

Тайна однобокой геологии Луны

Теории заговора вокруг Георга III и королевы Шарлотты

Ужасные рога мужчины-дьявола и женщины-носорога

Ученые БАК пытаются открыть пути инопланетян

Четыре ключевых вопроса об инопланетных технологиях

Что мы могли бы построить из лунного реголита

Южнокорейский зонд приняли за НЛО

Я был похищен долговязыми инопланетянами

Автостоянки у супермаркетов не интересуют НЛО

В Массачусетсе происходят массовые наблюдения НЛО

В Уэльсе было зарегистрировано 323 случая наблюдения НЛО

Если на Европе существует жизнь её обнаружат

Инопланетные шарики, выловленные из Тихого океана

Конспирологи считают ЦЕРН угрозой миру

Министерство обороны опубликовало досье об НЛО

НАСА сняло НЛО, летящий над Луной

НЛО был замечен над Арлингтоном

НЛО замечен над Техасом во время солнечного затмения

НЛО прилетают в Уэльс не за мясом

НЛО прилетают к нам через дополнительные измерения

Перуанские мумии инопланетян требуют новых исследований

Правда об НЛО вызовет беспорядки

Пульсирующий синий НЛО снят над Финиксом

Режиссер делится своим Ангельским опытом

Существуют ли НЛО на самом деле

Ускоренное расширение Вселенной замедляется

Файлы необъяснимого стал самым популярным шоу Netflix

Что такое Гаванский синдром

Знакомство с миром гелиевых воздушных шаров

iPhone 15 Pro Max 512 GB Blue. Преимущества и технические характеристики

Данных для обучения ИИ перестало хватать

Жуткие предсказания Ванги на 2024 год

ИИ можно заставить говорить на запрещённые темы

Илон Маск рассказал о планах по колонизации Марса

Кракен, живущий в районе Багамских островов

Кристалл, охлаждающий вещества до сверхнизких температур

Матрица - фильм о возможностях человеческого мозга

Могли ли люди и динозавры жить вместе

Написанные ИИ книги появились в Google Books

Невидимый душитель на ферме

НЛО заметили на границе между Ираном и Ираком

Облака необычной формы заинтересовали воронежцев

Околосмертный опыт Микки Робинсона

Пилотируемый полет на Марс состоится нескоро

Полтергейст на ферме в Коннектикуте

Росатом разработал двигатель для межпланетных путешествий

Странная смерть и жуткие увечья старушки

Странные случаи загадочных и невероятных убийств

Теория, согласно которой все люди - персонажи фильмов

Подписка на новости
Наверх