Астрономи відкрили нову форму темної матерії у галактиці Чумацький Шлях

Два загадкові явища в центрі Чумацького Шляху — надмірна іонізація газу та гамма-випромінювання на рівні 511 кеВ — можуть мати спільне пояснення, пов’язане з темною матерією. Нове дослідження, опубліковане в журналі Physical Review Letters, пропонує гіпотезу про те, що ці ефекти спричинені взаємодією надлегких частинок темної матерії з їхніми античастинками у щільному газовому регіоні, відомому як Центральна молекулярна зона (CMZ).

Автори наукової роботи припустили, що ці частинки — легші за протон і масою всього кілька мільйонів електронвольт — можуть знищуватися одна з одною в центрі галактики, утворюючи електрони та позитрони. Вони, своєю чергою, втрачають енергію, ефективно іонізуючи водень у CMZ. Обчислення показали, що саме така взаємодія може пояснити спостережуваний рівень іонізації значно краще, ніж джерела типу наднових або космічних променів.

Ще більш інтригуючим є те, що створені позитрони можуть потім анігілювати з електронами, породжуючи гамма-промені з енергією 511 кеВ — ту саму загадкову емісію, яку вчені фіксують ще з 1970-х років. Хоча точне узгодження інтенсивності випромінювання залежить від кількох змінних, результати симуляцій свідчать: обидва феномени можуть походити з одного джерела — легкої темної матерії.

Висновки дослідників відкривають новий напрямок у пошуках темної матерії, особливо її легких форм, які важко виявити у традиційних лабораторіях. Дослідження підкреслює, що детальне спостереження за центром нашої галактики може надати ключі до однієї з найглибших загадок сучасної фізики — природи темної матерії, яка становить близько 85% усієї матерії у Всесвіті.