Темная материя в центре Галактики сияет гамма-излучением
Темная материя в центре Галактики активно аннигилирует. Так заявляют Дэн Хупер (Dan Hooper) и Тим Линден (Tim Linden), два физика-теоретика из Национальной лаборатории Ферми.
Этот процесс может объяснить пока еще не понятые наблюдения, сделанные в последние годы космическими телескопами "Ферми" и WMAP. Первый обнаружил мощный поток гамма-излучения, идущий из центра Галактики, а второй – некое туманное сияние вокруг этого центра. Гипотеза Хупера и Линдена помогает убить сразу двух зайцев, объявив эти наблюдения следствиями одного и того же процесса.
Как сегодня считается, неуловимая темная материя, масса которой составляет 80% массы Вселенной, состоит из вимпов (weakly interacting massive particles), которые реагируют только на слабое взаимодействие и дают нам знать о себе лишь своим гравитационным притяжением. Эти гипотетические частицы, встретившись друг с другом, должны аннигилировать – по мнению Хупера и Линдена, именно это и происходит в центре Галактики.
Вид звездного неба через гамма-телескоп "Ферми". Яркая полоса – Млечный путь.
Аннигилировав, вимпы превращаются в фотоны, то самое гамма-излучение, которое увидел телескоп "Ферми". Этот процесс также сопровождается рождением большого числа электронов и позитронов. Взаимодействуя с магнитным полем Галактики, эти частицы тоже начинают излучать. Смоделировав возникновение этого излучения, ученые обнаружили, что его спектр хорошо совпадает со спектром туманного сияния, обволакивающего центр Галактики, которое обнаружил WMAP.
Гипотеза, несмотря на всю ее кажущуюся простоту, вызвала шквал критики. Суть ее в основном сводится к тому, что центр Галактики на сегодня очень мало изучен, точно так же, как и галактическое магнитное поле, поэтому пока трудно судить о том, насколько аннигиляция темной материи может вмешиваться в происходящие там процессы. Сомнения вызывают также и вимпы, точней, их масса в 7 гигаэлектронвольт, использованная теоретиками при расчетах, – об этой величине физики спорят давно и ожесточенно. Также не способствует оптимизму недавняя неудача эксперимента XENON100, так и не сумевшего обнаружить вимпы.
Но Хупер и Линден стоят на своем. Неудачу с XENON100 они объясняют неучтенными атомными свойствами ксенона, которые приводят к тому, что вимп, взаимодействуя с его ядрами, оставляет следы, которые современными средствами обнаружить просто невозможно. Точно так же они отбивают остальные атаки. И хотя прямых улик, указывающих на существование вимпов, пока не существует, сигналы, поступающие в последние годы, составляют, по мнению Хупера, весьма убедительную коллекцию улик косвенных.
Этот процесс может объяснить пока еще не понятые наблюдения, сделанные в последние годы космическими телескопами "Ферми" и WMAP. Первый обнаружил мощный поток гамма-излучения, идущий из центра Галактики, а второй – некое туманное сияние вокруг этого центра. Гипотеза Хупера и Линдена помогает убить сразу двух зайцев, объявив эти наблюдения следствиями одного и того же процесса.
Как сегодня считается, неуловимая темная материя, масса которой составляет 80% массы Вселенной, состоит из вимпов (weakly interacting massive particles), которые реагируют только на слабое взаимодействие и дают нам знать о себе лишь своим гравитационным притяжением. Эти гипотетические частицы, встретившись друг с другом, должны аннигилировать – по мнению Хупера и Линдена, именно это и происходит в центре Галактики.
Вид звездного неба через гамма-телескоп "Ферми". Яркая полоса – Млечный путь.
Аннигилировав, вимпы превращаются в фотоны, то самое гамма-излучение, которое увидел телескоп "Ферми". Этот процесс также сопровождается рождением большого числа электронов и позитронов. Взаимодействуя с магнитным полем Галактики, эти частицы тоже начинают излучать. Смоделировав возникновение этого излучения, ученые обнаружили, что его спектр хорошо совпадает со спектром туманного сияния, обволакивающего центр Галактики, которое обнаружил WMAP.
Гипотеза, несмотря на всю ее кажущуюся простоту, вызвала шквал критики. Суть ее в основном сводится к тому, что центр Галактики на сегодня очень мало изучен, точно так же, как и галактическое магнитное поле, поэтому пока трудно судить о том, насколько аннигиляция темной материи может вмешиваться в происходящие там процессы. Сомнения вызывают также и вимпы, точней, их масса в 7 гигаэлектронвольт, использованная теоретиками при расчетах, – об этой величине физики спорят давно и ожесточенно. Также не способствует оптимизму недавняя неудача эксперимента XENON100, так и не сумевшего обнаружить вимпы.
Но Хупер и Линден стоят на своем. Неудачу с XENON100 они объясняют неучтенными атомными свойствами ксенона, которые приводят к тому, что вимп, взаимодействуя с его ядрами, оставляет следы, которые современными средствами обнаружить просто невозможно. Точно так же они отбивают остальные атаки. И хотя прямых улик, указывающих на существование вимпов, пока не существует, сигналы, поступающие в последние годы, составляют, по мнению Хупера, весьма убедительную коллекцию улик косвенных.
Ещё новости по теме:
18:20