Японский астроном Томонори Тотани из Токийского университета изучил гамма-сигналы из нашей галактики с помощью обсерватории «Ферми» (Fermi) и сделал предположение, что с большой долей вероятности они исходят от темной материи. Это загадочная структура, за которой ученые охотятся более ста лет. Ее существованием объясняются многие явления в наблюдаемой Вселенной, однако физически самую темную материю никак не удавалось обнаружить. Новое исследование Тотани приближает науку к открытию, однако у его выводов есть немало критиков.
Теоретически предсказано, что так называемые вимпы или слабо взаимодействующие массивные частицы (WIMP — weakly interacting massive particles) могут быть главными кандидатами на роль составляющих темной материи. Предполагается, что при столкновении вимпы могут испускать гамма-лучи. И по ним можно вычислить присутствие этой таинственной структуры.
Тотани использовал эту гипотезу, а также наблюдения телескопа «Ферми» за последние 15 лет, чтобы отыскать следы темной материи. Считается, что она окружает видимую часть галактики, поэтому поиски ученый сосредоточил в гало Млечного пути, исключив при этом его центр и сам диск, так как они имеют много фонового гамма-излучения.
Подозревать присутствие темной материи в гало галактик ученых заставляет поведение последних. Их вращение и взаимодействие указывает на присутствие значительно большей массы, чем суммарно составляет видимая материя в галактиках. Вимпы, как предполагается, как раз проявляют себя друг с другом через гравитацию, но почти никак не связаны с электромагнитными и ядерными силами, что ограничивает возможности их обнаружения. Пока речь не идет о столкновении частиц — тогда происходит их аннигиляция с выделением гамма-излучения.
Предыдущие поиски были сосредоточены на центре Млечного пути, где темной материи должно быть много, согласно теории. Но результата эти усилия не дали. А вот наблюдения Тотани за гало принесло свои плоды. Профиль полученных гамма-всплесков соответствует предсказанным следам от вимпов.
Однако сам японский астроном и его коллеги считают, что слишком рано утверждать, что это именно следы от темной материи, хотя многое на это указывает. Это могут быть сигналы от пульсаров, от столкновений нейтронных звезд и других явлений, связанных с выбросами гамма-излучения. Необходимы дополнительные независимые исследования, которые смогут подтвердить предположение Тотани, и тогда это может стать самым главным открытием начала века.
Ранее мы рассказывали, как телескоп «Джеймс Уэбб» обнаружил необычайно массивную черную дыру в ранней Вселенной.
