Исследовательская группа из разных стран установила, что распределение темной материи в нашей Галактике имеет не сферическую, а сплюснутую и асимметричную форму.
Это открытие помогает объяснить присутствие гамма-излучения в центральной части Млечного Пути. Результаты работы опубликованы в журнале Physical Review Letters (PRL).
Ранее астрономы, используя космический телескоп FERMI, отметили необычайно сильное гамма-излучение, исходящее из области вокруг галактического центра, но его источник продолжал вызывать споры. Среди предполагаемых причин упоминались миллисекундные пульсары — древние нейтронные звезды, которые быстро вращаются, а также аннигиляция частиц темной материи, что подразумевает их уничтожение с выделением энергии.
До недавнего времени вторая гипотеза не могла быть подтверждена наблюдениями, так как распределение гамма-лучей не соответствовало ожидаемому распределению темной материи. Новые высокоточные космологические симуляции изменили понимание структуры галактического гало.
Ученые смоделировали процесс формирования галактик, похожих на Млечный Путь, используя условия, близкие к космосу. Модели продемонстрировали, что в центральной зоне Галактики темная материя распределена не радиально, а похоже на звездный диск. Это может объяснить, почему источник гамма-излучения может быть связан именно с темной материей.
«Когда FERMI направил прибор на центр Галактики, астрономы были поражены результатами: гамма-излучение оказалось слишком высоким. В мировом научном сообществе начались активные дискуссии о причинах этого «гамма-избытка»», — поделился Ноам Либескинд из Института астрофизики Лейбница.
Мооритс Муру, ведущий автор исследования, отметил, что новая модель подтверждает, что сплюснутая конфигурация галактического гало сама по себе может объяснить наблюдаемое излучение как результат аннигиляции частиц темной материи.
«Эти расчеты подтверждают необходимость дальнейших исследований по поиску частиц темной материи, обладающих свойствами самоуничтожения. Мы сделали еще один шаг к разгадке природы этой загадочной сущности», — добавил ученый.
Итоги данного исследования укрепляют предположение о темной материи как источнике гамма-излучения, вновь поднимая эту тему в центр научных обсуждений и приближая исследователей к разгадке одной из важнейших тайн Вселенной.
Темная материя составляет примерно 27% от всей массы Вселенной, в то время как обычная видимая материя — лишь около 5%. Это делает темную материю одним из ключевых компонентов в космологии и астрофизике. Исследования в этой области могут не только помочь разгадать природу темной материи, но и пролить свет на процессы, происходящие в ранней Вселенной.
Кроме того, гамма-излучение, связанное с аннигиляцией частиц темной материи, может предоставлять ценную информацию о свойствах этих частиц, включая их массу и взаимодействие с обычной материей. Ученые надеются, что будущие эксперименты и наблюдения, включая использование более современных телескопов, таких как Чандра и Джемини, помогут более точно выявить источники гамма-излучения в галактическом центре.
