Возможно, мы только что увидели первые намеки на темную материю

Необъяснимое свечение, которое, кажется, исходит из внешних областей Млечного Пути, может быть нашим первым намеком на то, из чего состоит темная материя, но астрономы говорят, что еще слишком рано говорить наверняка.

Считается, что темная материя состоит из 85 процентов всей массы Вселеннойно физикам так и не удалось обнаружить частицы, из которых он состоит.

Одним из главных кандидатов на роль темной материи является призрачный объект, называемый слабовзаимодействующей массивной частицей (WIMP). Эти гипотетические частицы чертовски трудно обнаружить, поскольку они очень редко взаимодействуют с обычной материей, но теоретики предсказывают, что они должны время от времени самоуничтожаться, исчезая и производя вспышку высокоэнергетического излучения в виде гамма-лучей.

Если темная материя распределена по всей нашей галактике, как предполагает ее гравитационное притяжение, и она также состоит из вимпов, то мы должны увидеть свечение самоуничтожающихся вимпов. Астрономы поспорили уже более десяти лет спорят о том, может ли странный избыток гамма-излучения из центра нашей галактики быть этим сигналом, но доказательства все еще неубедительны.

Сейчас, Томонори Тотани из Токийского университета утверждает, что он, возможно, обнаружил такой сигнал, исходящий из внешней части Млечного Пути, известного как его гало, используя 15-летние наблюдения с космического гамма-телескопа Ферми НАСА.

Тотани первым разработал модель того, сколько гамма-излучения должно быть в этом регионе, на основе известных источников, таких как звезды, космические лучи и большие пузыри радиации, наблюдаемые над и под Млечным Путем. Затем он вычел это излучение из количества, наблюдаемого телескопом Ферми, и обнаружил остаточное гамма-свечение с энергией около 20 гигаэлектронвольт.

По словам Тотани, сигнал гамма-излучения с такой энергией соответствует тому, что может исходить от самоуничтожающейся частицы в том диапазоне энергий, который, по прогнозам, будут иметь вимпы. Хотя он признает, что еще слишком рано делать окончательный вывод о том, что всплеск гамма-излучения исходит от темной материи, он говорит, что этот сигнал является «наиболее многообещающим кандидатом на излучение темной материи, известным на сегодняшний день».

“Несмотря на то, что исследование началось с целью обнаружения сигналов темной материи, я подумал, что это похоже на игру в лотерею. Поэтому, когда я впервые заметил то, что казалось сигналом, я был настроен скептически”, – говорит Тотони. «Но когда я нашел время, чтобы тщательно проверить это и почувствовал уверенность, что это правильно, у меня пошли мурашки по коже».

«Этот результат, безусловно, заслуживает дальнейшего изучения, но делать однозначные выводы сейчас было бы преждевременно», — говорит Франческа Калор во Французском национальном центре научных исследований в Анси. По ее словам, трудно точно создать модель всех источников гамма-излучения в Млечном Пути, кроме темной материи, и Тотони не проводил тщательного стресс-тестирования моделей.

Сильвия Манкони из Университета Сорбонны во Франции соглашается, что результаты не были тщательно проверены, и нам потребуются более сложные модели, чтобы точно сказать, реален ли сигнал. Кроме того, по ее словам, мы не видели таких сигналов гамма-излучения от других источников, где они должны были бы быть, таких как карликовые галактики, поэтому необходимо объяснить это несоответствие.

Нам нужно будет изучить множество других источников излучения, таких как радиоволны и нейтрино, чтобы убедиться, что гамма-лучи не исходят от чего-то другого, говорит он. Энтони Браун в Даремском университете, Великобритания. «Это взгляд только под одним углом», — говорит он. «Темной материи действительно нужно как можно больше высококачественных данных».

ЦЕРН и Монблан, темная и замороженная материя: Швейцария и Франция

Приготовьтесь к тому, что вас поразит ЦЕРН, европейский центр физики элементарных частиц, где исследователи управляют знаменитым Большим адронным коллайдером, расположенным недалеко от очаровательного швейцарского города Женевы на берегу озера.