Загадкове явище в центрі нашої галактики може бути результатом іншого типу темної матерії. Темна матерія, таємнича форма неспостережуваної матерії, яка може становити 85% маси відомого Всесвіту, є одним із найбільших пошуків науки. У цьому першому у своєму роді дослідженні вчені зробили крок ближче до розуміння невловимої таємничої матерії. Вони вважають, що за незрозумілими хімічними реакціями, що відбуваються в Чумацькому Шляху, може стояти переосмислений кандидат на темну матерію.
Доктор Шям Баладжі, науковий співробітник Королівського коледжу Лондона та один із провідних авторів дослідження, пояснює: «У центрі нашої галактики сидять величезні хмари позитивно зарядженого водню, що є загадкою для вчених протягом десятиліть, оскільки зазвичай газ нейтральний. Отже, що постачає достатньо енергії, щоб вибити з них негативно заряджені електрони?»
«Енергетичні сигнатури, що випромінюються з цієї частини нашої галактики, свідчать про те, що існує постійне бурхливе джерело енергії, яке робить саме це, і наші дані свідчать, що вона може походити від набагато легшої форми темної матерії, ніж вважають поточні моделі».
Найбільш усталена теорія щодо темної матерії полягає в тому, що це, ймовірно, група частинок, відомих як слабко взаємодіючі масивні частинки (WIMP), які проходять крізь звичайну матерію без особливої взаємодії, що робить їх надзвичайно важко виявити. Однак це дослідження, опубліковане сьогодні в Physical Review Letters, потенційно відродило інший тип темної матерії з набагато меншою масою, ніж WIMP.
Дослідники вважають, що ці крихітні частинки темної матерії врізаються одна в одну і утворюють нові заряджені частинки в процесі, який називається «анігіляцією». Ці новоутворені заряджені частинки можуть згодом іонізувати газоподібний водень.
Попередні спроби пояснити цей процес іонізації спиралися на космічні промені, швидкі та енергійні частинки, які подорожують у Всесвіті. Однак це пояснення зіткнулося з деякими труднощами, оскільки енергетичні сигнатури, записані під час спостережень Центральної молекулярної зони (CMZ), де це відбувається, здається, недостатньо великі, щоб їх віднести до космічних променів. Здається, такий процес також неможливий з WIMP.
Дослідницька група залишилася з поясненням, що джерело енергії, яке викликає анігіляцію, повільніше, ніж космічне випромінювання, і менш масивне, ніж WIMP.
– сказав доктор Баладжі. «Пошук темної матерії — це найбільше наукове полювання, але багато експериментів проводяться на Землі. Використовуючи газ у CMZ для іншого виду спостережень, ми можемо дістатися прямо до джерела. Дані говорять нам, що темна матерія потенційно може бути набагато легшою, ніж ми думали».
«Пошук темної матерії є однією з найважливіших цілей фундаментальної науки, але багато експериментів проводяться на Землі, яка з розпростертими руками чекає, поки темна матерія прийде до них. Вдивляючись у центр нашого Чумацького Шляху, газоподібний водень у CMZ свідчить про те, що ми можемо наблизитися до виявлення доказів можливої природи темної матерії».
Це відкриття може одночасно пояснити більш широкі таємниці нашої галактики, такі як особливий тип рентгенівського спостереження, виявлений у центрі Чумацького Шляху, відомий як «лінія випромінювання 511 кеВ». Ця специфічна енергетична сигнатура також може бути пов’язана з тією самою темною матерією малої маси, яка стикається й утворює заряджені частинки.
