В центре Млечного Пути обнаружено загадочное явление, которое ученые связывают с новым видом темной материи. Такое открытие может радикально изменить наше понимание этой таинственной космической субстанции.
Темная материя, по оценкам составляющая около 85% массы Вселенной, остаётся одной из главных загадок современной науки. Несмотря на невозможность наблюдать её напрямую, существование подтверждается гравитационными эффектами, которые она оказывает на видимую материю. Новое исследование, в журнале Physical Review LettersПредлагает новый взгляд на природу темной материи и её возможные проявления.
Тайна ионизованного водорода в сердце Млечного Пути.
В центре Млечного Пути огромные облака положительно заряженного водорода. Это явление десятилетиями ставило ученых в тупик, потому что водород обычно нейтрален. Какое же явление обеспечивает достаточное количество энергии для отделения электронов от атомов?
Доктор Шьям Баладжи, научный сотрудник Королевского колледжа Лондона и один из главных авторов исследования, говорит: Галактическая область излучает сигнатуры, свидетельствующие о непрерывном энергетическом источнике, запускающем этот процесс. Данные показывают возможную связь с формой темной материи, более легкой, чем описывают актуальные модели. «
Новый претендент на звание темной материи.
Существующая теория гласит, что темная материя состоит из частиц, называемых «слабовзаимодействующие массивные частицы» (WIMP). Эти частицы практически не взаимодействуют с обычной материей, что затрудняет их обнаружение. Новое исследование предлагает другую точку зрения: темная материя может состоять из частиц с меньшей массой, чем WIMP.
Ученые полагают, что легкие частицы темной материи взаимодействуют друг с другом, приводя к процессу, называемому аннигиляцией. В процессе аннигиляции возникают новые заряженные частицы, способные ионизировать водород.
Что мешает использовать космические лучи для объяснения?
Предыдущие попытки объяснить ионизацию водорода в Центральной молекулярной зоне Млечного Пути связывали с космическими лучами — быстрыми и энергичными частицами, движущимися по Вселенной. Но эта гипотеза оказалась проблематичной: зарегистрированные энергетические сигнатуры ЦМЗ недостаточно велики для объяснения влияния космических лучей. Помимо этого, WIMP также не подходят для объяснения этого явления.
Учёные выяснили, что причина уничтожения частиц должна действовать медленнее, чем космические лучи, и обладать меньшей массой, чем WIMP.
Новые возможности для поиска тёмной материи.
Доктор Баладжи отмечает: «Поиск темной материи — одна из самых масштабных задач науки. Много экспериментов проводят на Земле, ожидая пока темная материя сама придет. Изучая газ в ЦМЗ, можно получить данные напрямую из источника. Наблюдения указывают на то, что темная материя может быть гораздо легче ожидаемого. «
Это открытие также может помочь раскрыть другие тайны Млечного Пути. Например, специфический тип рентгеновского излучения, известный как «линия излучения 511 кэВ», наблюдаемый в центре Галактики, может быть связан с теми же легкими частицами темной материи.
Значение открытия для науки
Изучение темной материи – одна из главных задач современной фундаментальной науки. Новое исследование предлагает не только новую модель этой вещества, но и новые пути для его изучения. Подтверждение гипотезы станет важным шагом в понимании природы Вселенной и её скрытых составляющих.
Наблюдение за центром Галактики продолжится для сбора дополнительных сведений и проверки гипотез исследователей. Вскоре, вероятно, произойдут новые открытия, которые перевернут наше представление о темной материи и месте её в космосе.