Воссоздав бурную молодость Млечного Пути с помощью компьютерного моделирования, ученые обнаружили, что темная материя в галактическом ядре может быть распределена совершенно иначе, чем считалось ранее. Это открытие вернуло темную материю в число главных подозреваемых в создании таинственного свечения.
Исследование провела международная команда астрофизиков под руководством доктора Мооритса Муру из Потсдамского астрофизического института совместно с коллегами из Иерусалимского университета и Оксфорда. Ученые использовали передовые космологические симуляции, чтобы проверить, может ли темная материя — невидимое вещество, составляющее большую часть Вселенной — объяснить избыток высокоэнергетического излучения в центре нашей галактики, впервые замеченный космическим телескопом Ферми.
Более десяти лет астрономы ломают голову над так называемым «избытком галактического центра» — неожиданным всплеском гамма-лучей, исходящих из сердца Млечного Пути. Изначально специалисты подозревали, что частицы темной материи сталкиваются и аннигилируют друг с другом, создавая интенсивные вспышки излучения. Однако наблюдаемая картина гамма-лучей не совсем соответствовала ожидаемой форме распределения темной материи. Это несоответствие заставило многих склониться к другому объяснению — древним, быстро вращающимся нейтронным звездам, известным как миллисекундные пульсары.
Чтобы проверить возможные сценарии, команда обратилась к Hestia — серии симуляций высокого разрешения, предназначенных для моделирования галактик, подобных Млечному Пути, в реалистичной космической среде. Проследив историю насильственных слияний и хаотических начал галактики, ученые обнаружили, что эти древние события могли значительно изменить форму и плотность темной материи в ее ядре.
«Эволюция Млечного Пути объясняет распределение темной материи в его ядре. Когда мы учитываем это, сигнал гамма-излучения выглядит гораздо более похожим на то, что может объяснить темная материя», — объяснили авторы работы.
Результаты выявили гораздо более сложную, несферическую структуру темной материи, чем предсказывали ранние модели — такую, которая естественным образом воспроизводит распространение гамма-лучей без необходимости привлекать большое количество пульсаров. Ученые ожидают что в будущем новые обсерватории, в частности, массив черенковских телескопов, способные обнаруживать гамма-лучи еще более высоких энергий, позволят еще точнее проверить конкурирующие теории.
Ранее ученые выяснили, что темная материя не противоречит законам физики.
