Ученые объяснили, с чем связано свечение в центре Млечного Пути

Согласно новому исследованию, тяжелые частицы темной материи могут разрушительно сталкиваться в центре галактики, создавая элементарные частицы, а также гамма-излучение — необъяснимый свет, исходящий из центра галактики, пишет Live Science. 

Источник этого необъяснимого света, называемый излишком галактического центра (GCE), обсуждается учеными с момента его открытия в 2009 году. 

Анализируя данные Космического гамма-телескопа "Ферми", ученые заметили слабое свечение гамма-лучей, которое они не могли объяснить никакими известными источниками. 

С тех пор исследователи предложили целый ряд источников, от темной материи до более традиционных, таких как чрезвычайно быстро вращающиеся звезды, называемые миллисекундными пульсарами. 

Теперь новый взгляд на более чем десятилетние данные телескопа Ферми в сочетании с данными эксперимента на Международной космической станции и наблюдениями за ближайшими карликовыми галактиками позволяет предположить, что тяжелые частицы темной материи в центре галактики могут объяснить это свечение.

"Я думаю, что самое интересное открытие заключается в том, что излишек галактического центра можно объяснить с помощью темной материи", — сказал ведущий автор исследования Маттиа ди Мауро, исследователь Туринского отделения Национального института ядерной физики в Италии. 

В новом анализе Мауро тщательно изучил избыток гамма-излучения, чтобы отобразить его положение, форму и энергетические уровни. Результаты, опубликованные в журнале Physical Review D, показали, что свечение было довольно сферическим и симметрично центрированным в середине Млечного Пути. 

В последующем исследовании, Мауро и его сотрудник Мартин Вольфганг Винклер, исследователь из Стокгольмского университета выяснили, что об этой темной материи может рассказать гамма-излучение. 

Результаты анализов показали, что частицы темной материи имеют массу около 60 гигаэлектронвольт (ГэВ), что примерно в 60 раз больше массы протона. Когда эти частицы сталкиваются, они могут аннигилировать в мюоны и антимюоны или электроны и позитроны. 

Если эта гипотеза верна, частицы темной материи, подобные этим, могут быть созданы и обнаружены здесь, на Земле, с помощью существующих приборов, таких как Большой адронный коллайдер, и помогут ученым сузить их поиск. 

Однако не все эксперты уверены в новых результатах. Несколько групп ранее исключили вклад в GCE частиц темной материи с массой менее 400 ГэВ. Другие скептики утверждают, что избыток света исходит от неоткрытых звезд, поскольку распределение света близко к тому месту, где должны находится звездные популяции. 

"Они предпочли не включать звездные распределения в свой анализ, что для меня непонятно ни со статистической, ни с физической точки зрения. Нельзя забывать, что существует слишком много потенциальных гамма-излучателей, живущих со звездами. Если избыток света действительно исходит от миллисекундных пульсаров или других звезд, будущие радиотелескопы, смогут обнаружить эти звездные популяции и закрыть дискуссию в течение следующих пяти лет", — подытожил Оскар Масиас Рамирес, астроном из Амстердамского университета.