Странный гамма-сигнал из местных галактик сочли доказательством темной материи
Ученые не сомневаются в существовании темной материи, но наблюдательных доказательств тому нет — на то она и темная. Китайские астрофизики утверждают, что нашли признаки аннигиляции этой загадочной субстанции. Статья о возможном открытии вышла в журнале Physical Review Letters.
Авторы проштудировали 15,5 лет данных космического гамма-телескопа «Ферми», особое внимание уделив близким по астрономическим меркам скоплениям галактик Девы, Печи и Змееносца — поскольку известно, что они окружены огромными гало из темной материи. В спектре их излучения выявлена четкая линия 43,2 ГэВ — именно такое, согласно некоторым моделям, возникает в результате самоаннигиляции темной материи.
«Обнаружение четкой гамма-линии стало бы неопровержимой уликой существования частиц темной материи и позволило бы раскрыть их свойства в рамках физики элементарных частиц», — считает профессор Фань И-Чжун из Китайской академии наук, руководивший исследованием.
Статистическую значимость сигнала авторы оценили в 4.3σ — то есть вероятность ошибки или случайного совпадения не превышает 1 к 10 000. Тем не менее они допускают, что это был инструментальный артефакт — сигнал очень слабый, и такие ситуации уже были — поэтому не спешат трубить во всеуслышание о сенсационном открытии.
Главная же загвоздка — такого сигнала нет из центра нашей Галактики, где должно быть очень много темной материи.
«То, что сигнал ярко вспыхивает в далеких скоплениях, но молчит у нас прямо под боком — крайне странно. Если это действительно темная материя, то ее частицы должны взаимодействовать гораздо сложнее, чем предсказывают стандартные теории», — говорит профессор Лян Юнь-Фэн из Гуансийского университета, соавтор работы.
Если включить в анализ все 13 скоплений из архива «Ферми», вероятность погрешности резко возрастает, указывает астрофизик и космолог Юрий Смирнов из Ливерпульского университета.
«Это создает серьезное затруднение для интерпретации в пользу темной материи», — полагает он.
Возможно и альтернативное объяснение: источник сигнала — какое-то еще более редкое или новое явление, например, сверхбыстрые ветры частиц от экзотических нейтронных звезд с сильным магнитным полем.
Внести ясность должны дальнейшие наблюдения, в том числе с помощью будущих, более совершенных космических телескопов, надеются исследователи. К моменту их запуска и объем данных, собранных «Ферми», удвоится.
«Если будущие обсерватории подтвердят реальность этого сигнала, это станет историческим прорывом. Мы сразу узнаем массу неуловимой частицы темной материи и дадим физикам конкретную цель для разработки фундаментальных теорий следующего поколения. В тоже время придется полностью переписать учебники по темной материи», — подытожил астрофизик Шэнь Чжи-Цян из Китайской академии наук, еще один автор исследования.
