Темная материя существует: первое явное свидетельство найдено в центре нашей Галактики
Судя по всему, астрономы обнаружили в центре Млечного Пути то, что никак не ожидали там найти — неопровержимое свидетельство существования темной материи. Разумеется, при условии, что они правильно интерпретировали находку. Дело в том, что долгое время влияние этой неуловимой космической субстанции искали в физическом поле. Но, по всей видимости, не менее полезной здесь может оказаться астрохимия.
Нового кандидата на роль неуловимой частицы темной материи предложила команда астрофизиков во главе с Шьямом Баладжи. У нее пока нет даже названия, но есть другое важнейшее преимущество перед остальными кандидатами: признаки его существования обнаружены в центре Млечного Пути.
Новая частица должна быть заметно легче остальных кандидатов и при столкновении должна распадаться всего на две «запчасти» — электрон и позитрон (аналог электрона в антиматерии). Однако учитывая количество темной материи, она при таком раскладе должна генерировать постоянный поток заряженных частиц, который мог бы, в свою очередь, отрывать электроны у атомов космического газа. То есть ионизируя его. А где в нашей Галактике содержится больше всего ионизированного газа? Разумеется, в ее центре.
Астрофизики приступили к изучению области, окружающей сверхмассивную черную дыру Стрелец А, чтобы понять, вписывается ли она в теоретические рамки, определенные для разных моделей темной материи. Вывод был однозначен: аксионы и прочие подобные им частицы не могут аннигилировать слишком часто и, следовательно, не могут вызвать столь мощной ионизации, как та, что наблюдается в сердце Млечного Пути. Излучения от одних только звезд для этого тоже недостаточно.
Зато мощную ионизацию межзвездного газа вполне может вызвать гипотетическая частица, которая, обладая энергией порядка 1 ГэВ, способна напрямую воздействовать на межзвездную среду.
«Самая большая проблема, которую помогает решить эта модель — видимый избыток ионизированного газа в центре нашей галактики. Фиксируемые нами космические лучи, которые обычно ионизируют газ, по-видимому, недостаточно сильны, чтобы объяснить наблюдаемый уровень ионизации, который слишком высок», — отметил Баладжи.
Дополнительным аргументом в пользу правоты ученых стал явный недостаток гамма-излучения сверхвысоких энергий, обычно сопутствующего ионизации газа космическими лучами. Зато в центре Млечного Пути зафиксирован явный избыток слабого гамма-излучения, природу которого пока не удалось объяснить. По версии команды исследователей, это излучение может оказаться первым, зафиксированным наукой, видимым следом существования темной материи вне поля гравитации.