Таинственное свечение из центра Млечного Пути может стать доказательством существования тёмной материи. К такому выводу пришла команда учёных из Университета Джонса Хопкинса, исследовавшая загадочный избыток гамма-излучения.
Этот феномен, известный как ГэВ-экцесс галактического центра, представляет собой сферический источник избыточного гамма-излучения в сердце нашей галактики, происхождение которого оставалось загадкой для науки на протяжении более десяти лет. С момента его открытия в 2009 году существовали две основные гипотезы: излучение может порождаться при столкновениях частиц тёмной материи или исходить от быстро вращающихся нейтронных звёзд.
Новое исследование, опубликованное 16 октября, показывает, что формально верны могут быть обе теории, однако версия с тёмной материей точнее соответствует результатам проведённых суперкомпьютерных симуляций. Учёные создали карты распределения тёмной материи в Млечном Пути, впервые учтя историю формирования галактики. Млечный Путь в первые миллиарды лет своего существования поглотил множество соседних небольших галактик, состоявших из тёмной материи и другого вещества. Постепенно частицы тёмной материи под действием гравитации скапливались в центре галактики, и по мере их скучивания столкновения между ними учащались.
Моделируя эти реалистичные столкновения с помощью современных суперкомпьютеров, исследователи обнаружили, что их симуляции начали совпадать с реальными наблюдениями, выполненными космическим гамма-телескопом «Ферми». Столкновения тёмной материи в моделях порождают сигнал с теми же свойствами, что и наблюдаемый в реальности. В то же время, свет от нейтронных звёзд хотя и имеет сходство, но не идеально соответствует сигналу, полученному в симуляциях. Для точного соответствия потребовалось бы наличие большего количества нейтронных звёзд, чем наблюдается на самом деле.
Хотя это исследование не предоставляет окончательного доказательства существования тёмной материи, оно сужает круг возможных объяснений. В ближайшем будущем новый мощный гамма-телескоп, Черенковский телескоп (CTA), который, как ожидается, начнёт работу в конце 2026 года, может помочь найти окончательные ответы. Как отметил соавтор исследования Джозеф Силк, возможно, новые данные подтвердят одну из теорий, а может быть, не покажут ничего, что сделает загадку ещё более интригующей.