Астрономи зафіксували аномальні явища всередині Чумацького Шляху, які неможливо пояснити

Астрономи виявили два незвичайні явища в центрі нашої галактики, які не можуть бути пояснені стандартними теоріями. Група фізиків припустила, що обидва феномени можуть бути наслідком існування гіпотетичних частинок, які, можливо, також є довгоочікуваною темною матерією. Якщо ця гіпотеза підтвердиться, це означатиме, що темну матерію слід шукати серед набагато легших частинок, ніж передбачалося раніше.

Перше явище — це великі хмари позитивно зарядженого водню в центрі Чумацького Шляху. Зазвичай водень нейтральний, і щоб відірвати від нього електрони, необхідне значне джерело енергії. Досі вважалося, що це роблять космічні промені, але останні дослідження показали, що їхньої енергії для цього недостатньо.

Друге явище — постійне випромінювання гамма-променів з енергією 511 кілоелектронвольт (кеВ), яке вказує на взаємне знищення електронів і позитронів. Досі залишається загадкою, звідки ці частинки беруться. Фізики припустили, що частинки темної матерії можуть взаємодіяти одна з одною в густонаселеному центрі галактики, утворюючи пари електрон-позитрон. Частина цих пар іонізує водень, а решта згодом анігілює, випускаючи 511 кеВ гамма-промені.

Науковці вважають, що всі відомі частинки можна виключити з переліку можливих пояснень, тож відповідальними за ці процеси можуть бути нові частинки темної матерії. За їхніми підрахунками, ці частинки матимуть масу приблизно в тисячу разів меншу за WIMPs (Weak­ly Inter­act­ing Mas­sive Par­ti­cles) — один із класичних кандидатів на роль темної матерії.

Гіпотезу можна перевірити трьома способами. По-перше, детальніші карти іонізації в центрі галактики можуть показати її збіг із передбаченою концентрацією темної матерії. По-друге, можна шукати слабкі рентгенівські або гамма-промені, які також мають з’являтися під час цих взаємодій. По-третє, нові космічні телескопи, зокрема NASA COSI, який запустять у 2027 році, зможуть перевірити ці передбачення.

Якщо ця теорія підтвердиться, це стане великим проривом у фізиці: ми не лише отримаємо пояснення загадкових явищ у центрі Чумацького Шляху, а й, можливо, нарешті виявимо темну матерію, яку шукають уже десятиліттями.