Загадкове явище в центрі нашої галактики може бути спричинене дією іншого типу темної матерії.

Темна матерія, таємнича форма невидимої матерії, яка може становити 85% маси Всесвіту, є однією із найбільших таємниць сучасної науки.

У першому в своєму роді дослідженні науковці зробили крок до розуміння невловимої таємничої матерії. Вони вважають, що за незрозумілими хімічними реакціями, що відбуваються в Молочному Шляху, може стояти інший кандидат в носії темної матерії.

Доктор Шям Баладжі (Shyam Balaji), науковий співробітник Королівського коледжу Лондона та один із провідних авторів дослідження, пояснив: «У центрі нашої галактики містяться величезні хмари позитивно зарядженого водню, що є загадкою для вчених протягом десятиліть, бо зазвичай цей газ нейтральний. Отже, що є джерелом потрібної енергії, щоб вибити з атомів негативно заряджені електрони?»

«Сигнали, які надходять з цієї частини нашої галактики, свідчать про те, що існує постійне активне джерело енергії, яке робить саме це, і наші дані свідчать — вона може походити від набагато легшої форми темної матерії, ніж на це вказують поточні моделі».

Найприйнятніша теорія щодо природи темної матерії полягає в тому, що це, ймовірно, група частинок, відомих як масивні частинки з слабкою взаємодією (Weakly Interacting Massive Particles, WIMP). Вони проникають крізь речовину без особливої ​​взаємодії, а тому їх надзвичайно важко виявити.

Однак дослідження, результати якого оприлюднено в Physical Review Letters, потенційно відродило інший тип темної матерії з набагато меншою масою, ніж WIMP.

Дослідники вважають, що ці крихітні частинки темної матерії врізаються одна в одну і утворюють нові заряджені частинки в процесі, який називається «анігіляцією». Ці новоутворені заряджені частинки можуть згодом іонізувати газоподібний водень.

Попередні спроби пояснити цей процес іонізації спиралися на космічні промені, швидкі та енергійні частинки, які подорожують у Всесвіті. Однак це пояснення зіткнулося з деякими труднощами. Виявилося, що сигнали, записані зі спостережень Центральної молекулярної зони (Central Molecular Zone, CMZ), де це відбувається, здається, недостатньо сильні, щоб їх можна було пояснити дією космічних променів. Здається, такий процес також неможливий і через дію WIMP.

Група дослідників дійшла думки, що джерело енергії, яке спричиняє анігіляцію, не таке інтенсивне, як космічне випромінювання, і менш масивне, ніж WIMP.

Доктор Баладжі сказав: «Пошук темної матерії — це найбільше наукове полювання, але багато експериментів науковці виконують на Землі. Спостерігаючи газ у CMZ ми можемо дістатися прямо до джерела. Дані говорять нам, що темна матерія потенційно може бути набагато легшою, ніж ми вважали».

«Пошук темної матерії є однією з найважливіших цілей фундаментальної науки, але багато експериментів відбуваються на Землі, яка з розпростертими руками чекає, поки темна матерія прийде до цих експериментальних установок. Вдивляючись у центр нашого Молочного Шляху, спостерігаючи газоподібний водень у CMZ, ми можемо наблизитися до виявлення доказів можливої ​​природи темної матерії».

Це відкриття може одночасно пояснити ширші таємниці нашої галактики, такі як особливий тип рентгенівського сигналу, виявлений у центрі Молочного Шляху, відомий як «лінія випромінювання 511 кеВ». Ця специфічна енергетична сигнатура також може бути пов’язана з тією самою темною матерією малої маси, яка стикається й утворює заряджені частинки.

За інф. з сайту https://phys.org