Обнаруженный сигнал может быть связан с темной материей, но ученые предостерегают от поспешных выводов

Новости МирТесен

Космический телескоп NASA «Ферми», предназначенный для изучения гамма-излучения высокой энергии, вероятно, впервые зарегистрировал сигнал, который может быть связан с темной материей – невидимой и таинственной субстанцией, составляющей значительную часть материи во Вселенной. Результаты исследования были обнародованы во вторник, 25 ноября, в журнале «Космология и астрофизика частиц». При этом ученые, включая автора работы, призывают к сдержанности в интерпретации полученных данных и указывают на важность дополнительных исследований для подтверждения этого открытия.

Новое исследование, проведенное обсерваторией, выявило гамма-излучение в центре Млечного Пути. Оно может быть вызвано аннигиляцией гипотетических частиц темной материи, известных как слабовзаимодействующие массивные частицы (Вимпы). Эти частицы не включены в Стандартную модель физики элементарных частиц и слабо взаимодействуют с обычной материей. Предполагается, что при столкновении двух Вимпов они исчезают, выделяя энергию в виде других частиц, в том числе фотонов гамма-излучения.

За 15 лет наблюдений телескоп «Ферми» зафиксировал гамма-излучение в форме гало в направлении центра нашей галактики. Энергия этого излучения, составляющая 20 гигаэлектронвольт, и его форма соответствуют предсказанным характеристикам аннигиляции Вимпов. Однако исследователи подчеркивают, что для окончательного подтверждения этого сигнала требуются независимые данные, полученные не только в центре Млечного Пути, но и в других галактиках или областях с аналогичными характеристиками.

Шон Тулин, теоретик из Йоркского университета в Торонто, в своем комментарии к исследованию указал, что подобные утверждения уже выдвигались, опираясь на данные, полученные телескопом «Ферми». В качестве примера можно привести «избыток галактического центра» – необъяснимый источник гамма-излучения, зафиксированный в 2009 году. Природа этого явления до настоящего времени остается открытой для обсуждений: возможно, оно связано с темной материей, либо же причиной являются более распространенные астрономические объекты, например, пульсары.

Тулин отметил, что главным препятствием в подобных исследованиях является необходимость точного моделирования и устранения фонового шума. Этот шум создают все известные источники энергичных фотонов в Млечном Пути, в том числе его диск, центр и «пузыри Ферми». Некорректное моделирование фона может привести к ошибочной интерпретации результатов. Также стоит учитывать, что интенсивность сигнала напрямую связана с характеристиками гипотетической частицы темной материи, такими как ее масса и базовые свойства.

Шон Тулин заявил, что даже несмотря на все предостережения, обнаружение сигнала, который может свидетельствовать о наличии темной материи, станет революционным открытием. Это позволит не только начать новую эпоху в астрономических исследованиях, но и даст возможность изучать эти частицы в подземных лабораториях и на коллайдерах. При этом, по словам Тулина, научное сообщество с осторожностью относится к подобным аномалиям, поскольку многие из них впоследствии находят объяснения, основанные на более общепринятых принципах.