Учёные впервые зафиксировали возможное прямое свидетельство тёмной материи

Ученые из Токийского университета заявили о возможном получении первых прямых свидетельств существования тёмной материи, таинственной субстанции, составляющей большую часть массы Вселенной. Если открытие подтвердится, это будет означать, что человечество впервые смогло «увидеть» невидимое. Долгое время присутствие тёмной материи определялось лишь по её гравитационному влиянию на видимые галактики, однако прямые доказательства оставались неуловимыми.

Исследование основано на данных, собранных космическим телескопом НАСА «Ферми», который предназначен для поиска гамма-излучения — самой энергичной формы света. Учёные сфокусировались на центре Млечного Пути, области с предполагаемой высокой концентрацией тёмной материи. Анализ выявил неожиданный всплеск высокоэнергетического света, а именно гамма-лучей с гигантской энергией фотонов в 20 гигаэлектронвольт (20 ГэВ), исходящих из галактического ядра.

Обнаруженное излучение образует структуру, похожую на ореол, и его распределение в точности соответствует форме, предсказанной для гало тёмной материи. Более того, энергетический спектр этих гамма-лучей идеально совпадает с теоретическими прогнозами для модели аннигиляции гипотетических частиц тёмной материи — слабовзаимодействующих массивных частиц (Вимпов). Согласно расчётам, это указывает на частицы с массой примерно в 500 раз больше массы протона. Исследователи подчёркивают, что данную специфическую картину излучения сложно объяснить другими астрономическими явлениями, такими как сверхновые или пульсары, что делает полученные данные сильным указанием на связь излучения с тёмной материей.

Профессор Томонори Тотани, астроном из Токийского университета, заявил, что если интерпретация верна, то это будет первым случаем, когда человечество фактически «увидело» тёмную материю, что станет крупным прорывом в астрономии и физике. Вместе с тем научное сообщество настроено сдержанно и ожидает независимой проверки результатов. Для окончательного подтверждения открытия потребуется обнаружение аналогичного сигнала с энергией 20 ГэВ в других регионах с высокой концентрацией тёмной материи, например, в карликовых галактиках-спутниках Млечного Пути.

Отчёт об исследовании был опубликован в «Journal of Cosmology and Astroparticle Physics» 25 ноября.