Темная материя, возможно, обнаружена в излучении гало нашей Галактики
Космический телескоп «Ферми», собирающий данные на протяжении 15 лет, возможно, зафиксировал следы темной материи в гало Млечного Пути. Новый анализ информации выявил необъяснимое свечение гамма-лучей необычно высокой энергии в галактическом гало — обширной области газа и излучения, окружающей нашу галактику. По словам астронома Томонори Тотани из Токийского университета, это свечение может быть результатом аннигиляции гипотетических частиц темной материи.
Темная материя, составляющая, по расчетам ученых, около 84% материи во Вселенной, до сих пор не идентифицирована. Одними из главных кандидатов на ее роль являются слабовзаимодействующие массивные частицы (вимпы). Согласно теории, при столкновении таких частиц и их античастиц происходит взаимное уничтожение, порождающее поток частиц, включая гамма-фотоны, которые можно обнаружить.
Ранее поиски подобного сигнала от аннигиляции темной материи в основном сосредотачивались на центре Галактики, где её плотность предположительно наиболее высока. Однако гало, в отличие от переполненного источниками излучения центра, представляет собой более «чистую» среду для поиска, хотя и значительно более слабую. Для обнаружения сигнала Томонори Тотани использовал обширный 15-летний архив данных телескопа «Ферми», что позволило повысить надежность статистического анализа.
После исключения из данных всех известных источников гамма-излучения, таких как пузыри «Ферми» и точечные источники, была составлена карта оставшегося свечения. Она показала сферическую, похожую на гало область слабого гамма-излучения с пиком на энергии в 20 гигаэлектронвольт (ГэВ), что соответствует предсказанному диапазону для аннигиляции вимпов.
Тотани подчеркивает, что если интерпретация верна, это будет первое в истории «наблюдение» темной материи, представляющее собой частицу за пределами Стандартной модели физики, что станет крупным прорывом. Однако для подтверждения открытия потребуются годы дополнительных исследований, включая независимый анализ данных, проверку на возможность иного астрофизического происхождения свечения и поиск аналогичных сигналов в других средах, например, в карликовых галактиках.
Исследование было в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.