Исследователи обнаружили мощное гамма-излучение, исходящее из "галоподобной" структуры, окружающей Млечный Путь.
Ученые получили первое в истории прямое доказательство существования темной материи — загадочной субстанции, составляющей более четверти Вселенной. Как пишет The Guardian, с помощью телескопа "Ферми" НАСА исследователи обнаружили мощное гамма-излучение, исходящее из "галоподобной" структуры, окружающей Млечный Путь. Его частота и интенсивность указывают на то, что это может быть темная материя. По словам автора исследования, профессора Томонори Тотани из Токийского университета, это изображение — первый раз, когда человечеству удалось "увидеть" темную материю.
Тёмная материя была впервые описана в 1930-х годах, когда швейцарский астроном Фриц Цвикки заметил, что далёкие галактики, по-видимому, вращаются быстрее, чем позволяет их масса. Эти наблюдения привели к появлению понятия тёмной материи — вещества, которое не излучает и не поглощает свет, но оказывает невидимое гравитационное воздействие на окружающие его галактики.
С тех пор учёные ищут частицы тёмной материи, но до сих пор не добились успеха.
Одна из многочисленных теорий тёмной материи постулирует, что она состоит из так называемых слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMP), которые тяжелее протонов, находящихся внутри атомов, но практически не взаимодействуют с обычной материей. Столкновение двух таких частиц может привести к их аннигиляции, высвобождая другие частицы и испуская всплеск гамма-излучения.
Группа исследователей под руководством Томонори Тотани с кафедры астрономии Токийского университета направила космический аппарат "Ферми" на области Млечного Пути, где должна концентрироваться тёмная материя, а именно в центре нашей Галактики, и искала эту характерную сигнатуру гамма-излучения. Исследование опубликовано в журнале "Journal of Cosmology and Astroparticle Physics".
"Мы обнаружили гамма-излучение с энергией фотонов 20 гигаэлектронвольт, распространяющееся галоподобной структурой к центру галактики Млечный Путь", — сказал Тотани. "Форма гамма-излучения очень похожа на ожидаемую для гало тёмной материи".
Тотани предполагает, что нет других астрономических явлений, которые могли бы легко объяснить гамма-излучение, наблюдаемое Ферми.
"Если это верно, насколько мне известно, это будет означать, что человечество впервые "увидит" тёмную материю. И оказывается, что тёмная материя – это новая частица, не входящая в современную стандартную модель физики элементарных частиц", – сказал Тотани. "Это знаменует собой важный шаг в развитии астрономии и физики".
Тотани заявил, что "решающим фактором" будет обнаружение гамма-излучения с таким же спектром из других областей космоса, таких как карликовые галактики.
Ранее учёные, работающие с телескопом "Джеймс Уэбб", заявили, что, возможно, обнаружили вторую по удалённости звезду во Вселенной, и она может оказаться так называемой "тёмной звездой", которая светится не благодаря термоядерным реакциям, а за счёт энергии тёмной материи.