Дивний сигнал із центру Чумацького Шляху: темна матерія може існувати у двох станах
Нова модель темної матерії може пояснити, чому гамма-випромінювання з'являється в одних галактиках, а в інших ні.
У центрі Чумацького Шляху астрономи виявили незвичайне гамма-випромінювання, найенергійнішу форму світла. Одне з можливих пояснень полягає в тому, що частинки темної матерії стикаються і руйнують одна одну, вивільняючи при цьому енергію. Але той самий сигнал не з'явився в інших місцях, де він мав би з'явитися. Якщо за це випромінювання відповідає темна матерія, чому воно не виявляється в різних галактиках? Вчені вважають, що темна матерія може поводитися по-різному і її сигнали можуть залежати від локальних умов, проявляючись в одних галактиках і залишаючись непоміченими в інших, пише Фокус.
У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!
Темна матерія — це невидима речовина, яка, як вважається, своєю гравітацією утримує галактики разом. Її можна виявити тільки за допомогою гравітаційного впливу на звичайну матерію, або ж як у даному випадку, за допомогою гамма-випромінювання, що виділяється, якщо зіштовхуються частинки темної матерії, вважають учені.
Карликові галактики, які обертаються навколо Чумацького Шляху, мають, як вважається, дуже багато темної матерії та відносно низький рівень фонового випромінювання. Це робить їх ідеальними місцями для пошуку чистих сигналів темної матерії. Якщо взаємодії частинок темної матерії створюють гамма-випромінювання в одній великій галактиці, то аналогічні сигнали слід очікувати і в менших галактиках. Але ці сигнали не були виявлені.
Автори дослідження вважають, що це можна пояснити тим, що моделі темної матерії є неповними. Нова модель темної матерії припускає, що ця речовина може складатися з частинки, яка має два тісно пов'язані стани — легший і важчий. Для появи сигналу частинкам у легшому стані необхідно достатньо енергії, щоб перейти у важчий стан, перш ніж вони зможуть взаємодіяти і виробляти гамма-випромінювання.
У великих галактиках, таких як Чумацький Шлях, частинки темної матерії рухаються швидше, що дає їм достатньо кінетичної енергії для цього переходу. Після цього взаємодія між двома станами може створювати гамма-випромінювання, яке виявляють телескопи.
У карликових галактиках частинки рухаються набагато повільніше. Без достатньої енергії для досягнення більш важкого стану ці взаємодії стають вкрай рідкісними і фактично, сигнал пропадає. Одні й ті самі частинки присутні в обох середовищах, але локальні умови різні.
Відсутність сигналів у карликових галактиках більше не суперечить ідеї про те, що за гамма-випромінюванням Чумацького Шляху може стояти темна матерія, кажуть учені. У міру надходження нових даних, особливо з карликових галактик, можна буде краще зрозуміти, чим може і чим не може бути темна матерія.
Як уже писав Фокус, нове відкриття астрономів дає підказки про те, як розвивалася наша галактика і як розподілена її темна матерія.
Також Фокус писав про те, що термінатор допоможе вивчити першу планету від Сонця, де можна розплавитися або замерзнути.
Під час написання матеріалу використано джерела: Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, Discover Magazine.