В центре Галактики, предположительно, обнаружены следы столкновений частиц тёмной материи

Тёмной материи во Вселенной значительно больше, чем материи обычной. Но где конкретно она сосредоточена? Похоже, наблюдения международной группы астрономов из коллаборации «Планк>», проведённые при помощи одноимённого телескопа космического базирования, дают нам ключ к ответу на этот вопрос.

Космическая обсерватория «Планк» была запущена в 2009 году для изучения вариаций микроволнового фона — реликтового излучения, считающегося следом Большого взрыва. Накопленные им данные позволили профессору Института Нильса Бора при Копенгагенском университете (Дания) Субиру Саркару и его коллегам проверить теоретически расчёты, сделанные ими ранее. Так, некоторое время назад учёные предсказали, что частицы тёмной материи могут быть очень тяжёлыми, в 1 000 раз тяжелее протона.

Следы необычного синхротронного излучения из ядра нашей Галактики, зарегистрированные «Планком» (здесь и ниже иллюстрации Planck Collaboration).

Слово профессору Института Нильса Бора Павлу Насельскому, одному из соавторов работы: «Мы наблюдали весьма редкую эмиссию радиоизлучения из самого центра нашей Галактики. Используя различные методы отделения сигнала в весьма широком диапазоне длин волн, мы смогли определить его спектр. Оно порождено синхротронным излучением, то есть электронами и позитронами высоких энергий, циркулирующими по магнитным линиям в центре Галактики [с релятивистскими скоростями]. И есть весомые признаки того, что это могло быть порождено тёмной материей».

Что это за признаки? Дело в том, что, кроме гипотезы г-на Саркара, в настоящий момент нет вообще никаких приемлемых объяснений столь мощному синхротронному излучению. Ну а из теории вытекало, что в галактическом ядре, где концентрация таких тяжёлых частиц чрезвычайно велика, они периодически должны сталкиваться между собой. А поскольку их много, столкновения приводят к определённого рода результатам, а именно образованию электронов и позитронов, которые начинают вращаться вдоль линий магнитного поля в галактическом ядре и, делая это, порождают столь необычное синхротронное излучение. Очевидно, если эти процессы идут длительное время, то у земных астрономов есть шанс заметить их.

Анализ исходящего их этих районов микроволнового излучения в разных диапазонах даёт сходные результаты.

Причём это излучение, по мнению г-на Насельского, не может объясняться никакими известными природными феноменами — ни галактического, ни звёздного (взрыв сверхновых) масштаба: «Мы полагаем, что это может быть доказательством существования тёмной материи. В противном случае мы открыли некий абсолютно новый (и неизвестный физикам) механизм ускорения частиц в центре Галактики».

Соответствующее исследование направлено на публикацию в журнал Astronomy and Astrophysics, а с его препринтом можно ознакомиться здесь.

Подготовлено по материалам Копенгагенского университета.