Странный сигнал из центра Млечного Пути: темная материя может существовать в двух состояниях
Новая модель темной материи может объяснить, почему гамма-излучение появляется в одних галактиках, а в других нет.
В центре Млечного Пути астрономы обнаружили необычное гамма-излучение, самую энергичную форму света. Одно из возможных объяснений заключается в том, что частицы темной материи сталкиваются и разрушают друг друга, высвобождая при этом энергию. Но тот же сигнал не появился в других местах, где он должен был бы появиться. Если за это излучение отвечает темная материя, почему он не обнаруживается в разных галактиках? Ученые считают, что темная материя может вести себя по-разному и ее сигналы могут зависеть от локальных условий, проявляясь в одних галактиках и оставаясь незамеченными в других, пишет Фокус.
У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!
Темная материя – это невидимое вещество, которое, как считается, своей гравитацией удерживает галактики вместе. Ее можно обнаружить только с помощью гравитационного влияния на обычную материю, или же как в данном случае, с помощью гамма-излучения, которое выделяется, если сталкиваются частицы темной материи, считают ученые.
Карликовые галактики, которые вращаются вокруг Млечного Пути, имеют, как считается очень много темной материи и относительно низкий уровень фонового излучения. Это делает их идеальными местами для поиска чистых сигналов темной материи. Если взаимодействия частиц темной материи создают гамма-излучение в одной крупной галактике, то аналогичные сигналы следует ожидать и в меньших галактиках. Но эти сигналы не были обнаружены.
Авторы исследования считают, что это можно объяснить тем, что модели темной материи являются неполными. Новая модель темной материи предполагает, что это вещество может состоять из частицы, которая имеет два тесно связанных состояния — более легкое и более тяжелое. Для появления сигнала частицам в более легком состоянии необходимо достаточно энергии, чтобы перейти в более тяжелое состояние, прежде чем они смогут взаимодействовать и производить гамма-излучение.
В больших галактиках, таких как Млечный Путь, частицы темной материи движутся быстрее, что дает им достаточно кинетической энергии для этого перехода. После этого взаимодействие между двумя состояниями может создавать гамма-излучение, которое обнаруживают телескопы.
В карликовых галактиках частицы движутся гораздо медленнее. Без достаточной энергии для достижения более тяжелого состояния эти взаимодействия становятся крайне редкими и фактически, сигнал пропадает. Одни и те же частицы присутствуют в обеих средах, но локальные условия разные.
Отсутствие сигналов в карликовых галактиках больше не противоречит идее о том, что за гамма-излучением Млечного Пути может стоять темная материя, говорят ученые. По мере поступления новых данных, особенно из карликовых галактик, можно будет лучше понять, чем может и чем не может быть темная материя.
Как уже писал Фокус, новое открытие астрономов дает подсказки о том, как развивалась наша галактика и как распределена ее темная материя.
Также Фокус писал о том, что терминатор поможет изучить первую планету от Солнца, где можно расплавиться или замерзнуть.
При написании материала использованы источники: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, Discover Magazine.