Глобальное распределение источников гамма-излучения по данным космического телескопа Fermi (GLAST).
Темная материя, на которую предположительно приходится 85% массы Вселенной, снова оказалась в центре внимания астрофизиков. Команда под руководством И-Чжун Фаня из Китайской академии наук обнаружила необычную гамма-линию, которая может оказаться долгожданным следом WIMP (Weakly Interacting Massive Particles) — гипотетических «слабо взаимодействующих массивных частиц», одного из главных кандидатов на роль изначальных компонентов темной материи.
Работа опубликована в журнале Physical Review Letters. Без регистрации исследование доступно на сайте препринтов arXiv.
Сверхскопление Змееносца (Ophiuchus Galaxy Supercluster).Дева, Печь и Змееносец
Исследователи проанализировали более 15 лет наблюдений космического гамма-телескопа Fermi (Gamma-ray Large Area Space Telescope, GLAST). В поле зрения аппарата попали 13 близких массивных скоплений галактик. Особенно четкий сигнал обнаружился в трех объектах — скоплениях Девы и Печи и сверхскоплении Змееносца (Virgo, Fornax, and Ophiuchus Galaxy Clusters). Именно там, согласно моделям, должны находиться особенно плотные «залежи» темной материи.
Главная зацепка — узкая линия энергии примерно 4,3*1010 электронвольт, или 43 ГэВ. Для астрофизиков такое пиковое значение ярко выделяется на фоне обычного космического «шума». Столкновения и аннигиляция WIMP теоретически тоже могут создавать гамма-излучение, но резкий энергетический всплеск считается гораздо более характерным признаком такого процесса.
Левая панель отображает статистические значения линейного сигнала каждого скопления галактик (оранжевая линия) и изменения суммарного значения уровня сигнала по мере накопления данных (синяя линия). На правой панели показана временная эволюция значений сигнала трех скоплений (синяя линия), всей выборки (черная пунктирная линия), а также отдельных скоплений. Фото: Physical Review Letters (2026).Иными словами, Вселенная будто оставила записку с довольно четким почерком. Но подпись под ней пока отсутствует.
Три кластера против одного старого «глюка»
Чтобы проверить результат, ученые отдельно посмотрели на центр Млечного Пути. Это важно: около десяти лет назад похожий сигнал уже принимали за возможный след темной материи, но позже было высказано предположение, что причиной был инструментальный эффект телескопа. На этот раз аналогичной недостоверности в данных не обнаружили, что делает версию с неисправностью или особенностями прибора маловероятной. Кстати, последние данные говорят о том, что повышенный гамма-фон в центре нашей Галактики действительно присутствует, подробнее об этом — тут.
Гамма-пузырь в центре Млечного ПутиОбъявлять о сенсационном открытии ученые не спешат. Интенсивность найденного сигнала менялась со временем: в 2016 году она снизилась, а затем снова выросла. Поэтому исследователи пока называют результат мощной подсказкой, но не окончательным обнаружением WIMP.
Следующим шагом может стать работа с Very Large Area Gamma-ray Space Telescope — пока еще концептуальным космическим гамма-телескопом, идею которого предложила команда Фаня. Более точные наблюдения должны показать, действительно ли линия 43 ГэВ связана с темной материей.
Южная часть скопления Девы (Virgo Galaxy Cluster)Скопление Печи (Fornax Galaxy Cluster)О том, почему WIMP десятилетиями остается одним из главных кандидатов на роль «кирпичика» темной материи, несмотря на отсутствие надежного прямого обнаружения, Hi-Tech Mail разбирался здесь.
Источник новости: hi-tech.mail.ru
