Млечный Путь излучает избыток гамма-лучей в результате аннигиляции темной материи, считают ученые
Новое исследование показывает, что темная материя имеет другое распределение в нашей галактике, чем считалось ранее, и что это повышает статус темной материи как потенциального источника избытка гамма-излучения, наблюдаемого в центре Млечного Пути.
Об этом рассказывают в Институте астрофизики имени Лейбница в Потсдаме (AIP), передают OstanniPodii.com.
Моделирование с высоким разрешением показывает, что распределение темной материи во внутренней части галактики не является сферическим, а уплощенным и асимметричным. Эти выводы подтверждают теорию, что избыток гамма-излучения обусловлен аннигиляцией темной материи.
Результаты исследования были опубликованы в Physical Review Letters.
Ученые давно подозревали, что аннигиляция темной материи является источником этих лучей, но пространственное распространение лучей не соответствовало предполагаемому ими расположению темной материи. Другая теория утверждает, что эти лучи могут производить древние миллисекундные пульсары.
В этом исследовании ученые смоделировали образование галактик, подобных Млечному Пути, в условиях, схожих на космическое окружение Земли, тем самым воссоздав симуляции галактик, подобных Млечному Пути, которые имеют сильное сходство с реальными. Они обнаружили, что темная материя не излучается наружу от центра галактики, а организована подобно звездам, что означает, что она могла бы так же производить избыток гамма-излучения.
«Когда космический телескоп FERMI был направлен на центр галактики, результаты были удивительными. Телескоп зафиксировал слишком большое количество гамма-лучей, самого энергичного вида света во Вселенной. Астрономы со всего мира были удивлены, и начали появляться различные теории, объяснявшие так называемый «избыток гамма-лучей», — отмечает Ноам Либескинд из AIP.
После длительных дебатов на первый план вышли две идеи: либо эти гамма-лучи были результатом миллисекундных пульсаров (сверхплотных нейтронных звезд, вращающихся тысячи раз в секунду), либо частиц темной материи, сталкивающихся между собой и аннигилирующих. Обе теории имеют свои недостатки. Однако новые результаты, полученные учеными из AIP в сотрудничестве с Еврейским университетом в Израиле и Университетом Джона Хопкинса в США, пролили новый свет на эту проблему, фактически подтвердив теорию, что избыток гамма-излучения обусловлен аннигиляцией темной материи.
Ученые уже давно знают, что галактика Млечный Путь находится в так называемом гало темной материи, сферической области, заполненной темной материей вокруг нее. Однако степень асферичности или эллипсоидальности этого гало до сих пор не была оценена.
Мооритс Муру, главный автор исследования, говорит: «Мы проанализировали моделирование Чумацкого Пути и его гало темной материи и обнаружили, что уплощение этой области достаточно для объяснения избытка гамма-излучения как следствия самоуничтожения частиц темной материи. Эти расчеты демонстрируют, что поиск частиц темной материи (которые могут самоуничтожаться) следует поощрять, и это приблизит нас на шаг к пониманию таинственной природы этих частиц».