Специалисты считают, что источником избыточного гамма-излучения из центра нашей галактики является аннигиляция темной материи. Согласно новому исследованию, тяжелые частицы темной материи могут разрушительно сталкиваться в центре галактики, создавая элементарные частицы, а также гамма — излучение-необъяснимый свет, исходящий из центра галактики, пишет Live Science.
Источник этого необъяснимого света, называемый Галактическим центром избытка (GCE), обсуждался учеными с момента его открытия в 2009 году. Анализируя данные Космического гамма-телескопа Ферми, ученые заметили слабое свечение гамма-лучей, которое они не могли объяснить никакими известными источниками.
С тех пор исследователи предложили целый ряд источников, от темной материи до более традиционных, таких как чрезвычайно быстро вращающиеся звезды, называемые миллисекундными пульсарами. Теперь новый взгляд на более чем десятилетние данные телескопа Ферми в сочетании с данными эксперимента на Международной космической станции и наблюдениями близлежащих карликовых галактик позволяет предположить, что частицы тяжелой темной материи в центре галактики могут объяснить это свечение. "Я думаю, что самое интересное открытие заключается в том, что избыточный галактический центр может быть объяснен темной материей", - сказал ведущий автор исследования Маттиа ди Мауро, исследователь Туринского филиала Национального института ядерной физики в Италии. В новом анализе Мауро тщательно исследовал избыточное гамма-излучение, чтобы составить карту его положения, формы и энергетических уровней. Результаты, опубликованные в журнале Physical Review D, показали, что свечение было довольно сферическим и симметрично центрированным в середине Млечного Пути.
В последующем исследовании Мауро и его коллега Мартин Вольфганг Винклер, исследователь из Стокгольмского университета, выяснили, что гамма-излучение может рассказать об этой темной материи. Результаты анализа показали, что частицы темной материи имеют массу около 60 гигаэлектронвольт (ГэВ), что примерно в 60 раз больше массы протона. Когда эти частицы сталкиваются, они могут аннигилировать в мюоны и антимюоны, или электроны и позитроны.
Если эта гипотеза верна, частицы темной материи, подобные этим, могут быть созданы и обнаружены здесь, на Земле, с помощью существующих инструментов, таких как Большой адронный коллайдер, и помочь ученым сузить их поиск.
Однако не все эксперты уверены в новых результатах. Несколько групп ранее исключили вклад в ГЦЭ частиц темной материи с массой менее 400 ГэВ. Другие скептики утверждают, что избыток света исходит от неоткрытых звезд, потому что распределение света близко к тому, где должны быть звездные популяции.
"Они решили не включать звездные распределения в свой анализ, который мне не ясен ни со статистической, ни с физической точки зрения. Мы не должны забывать, что существует слишком много потенциальных гамма-излучателей, живущих со звездами. Если избыток света действительно исходит от миллисекундных пульсаров или других звезд, будущие радиотелескопы смогут обнаружить эти звездные популяции и закрыть дискуссию в течение следующих пяти лет", - заключил Оскар Масиас Рамирес, астроном из Амстердамского университета.
