Новое исследование, опубликованное в журнале Physical Review Letters, заставило ученых пересмотреть представления о структуре Млечного Пути и роли темной материи в жизни нашей галактики. Согласно результатам моделирования, проведенного международной группой астрофизиков, распределение темной материи во внутренней части галактики оказалось не сферическим, а уплощенным и асимметричным. Этот вывод может объяснить загадочный избыток гамма-излучения, наблюдаемый в галактическом центре.
Темная материя — одна из величайших загадок современной физики. Она не излучает и не отражает свет, но проявляет себя через гравитационное воздействие на видимую материю. Долгое время ученые полагали, что избыток гамма-лучей в центре Млечного Пути может быть следствием аннигиляции частиц темной материи — процесса, при котором частицы сталкиваются и уничтожают друг друга, выделяя энергию. Однако пространственное распределение этих лучей не совпадало с классическими моделями.
Исследователи из Потсдамского института астрофизики имени Лейбница, Еврейского университета в Иерусалиме и Университета Джонса Хопкинса создали серию высокоточных симуляций, воспроизводящих формирование галактик, подобных Млечному Пути. Модели показали, что темная материя в действительности распределена так, что может объяснить наблюдаемый избыток гамма-излучения.
Когда космический телескоп FERMI направил свой объектив на центр нашей галактики, было обнаружено неожиданно большое количество гамма-лучей — самого энергичного излучения во Вселенной. Это вызвало бурные дискуссии в научном сообществе. Теперь мы получили веские аргументы в пользу того, что этот избыток вызван аннигиляцией частиц темной материи
Альтернативная теория связывала гамма-излучение с древними миллисекундными пульсарами — нейтронными звездами, вращающимися тысячи раз в секунду. Однако новая модель показывает, что именно форма и распределение темной материи во внутреннем гало Галактики лучше всего соответствуют наблюдаемой картине.
По словам ведущего автора исследования Муритса Муру, уплощение гало темной материи достаточно, чтобы объяснить наблюдаемый избыток излучения. Это открытие укрепляет позицию гипотезы о самопроизвольной аннигиляции темной материи и стимулирует дальнейшие поиски ее загадочных частиц.
Новое исследование не только уточняет структуру Млечного Пути, но и приближает ученых к разгадке одной из самых интригующих тайн космоса — природы темной материи.
