Новое исследование предполагает, что тёмная материя может состоять из двух различных типов частиц. Эта гипотеза помогает объяснить противоречивые данные, полученные астрофизиками, и одновременно усложняет задачу поиска загадочной субстанции, на которую, по современным оценкам, приходится большая часть всей материи во Вселенной.
Команда учёных, в которую вошли специалисты из лаборатории Фермилаб (Fermilab), продемонстрировала, что различные количественные соотношения типов тёмной материи могут порождать уникальные сигнатуры в наблюдаемых данных. Это потенциально объясняет, почему поиск тёмной материи до сих пор не дал однозначных результатов. В частности, гамма-излучение, которое связывают с процессом аннигиляции частиц тёмной материи, фиксируется в центре Млечного Пути, но при этом практически отсутствует в других галактических системах.
Иллюстрация: Grok
Теоретический физик Гордан Крняич (Gordan Krnjaic) из Фермилаб отмечает: «Если определённые теории тёмной материи верны, то мы должны фиксировать её присутствие в каждой галактике, например, в каждой карликовой галактике». Однако отсутствие детектируемых сигналов в карликовых галактиках может свидетельствовать о существовании двух типов частиц тёмной материи, обладающих принципиально разными характеристиками поведения.
Традиционно тёмную материю моделируют как совокупность частиц, которые при контакте аннигилируют, генерируя гамма-лучи высокой энергии. В текущем исследовании предложено два сценария аннигиляции: с постоянной вероятностью и с вероятностью, которая напрямую зависит от скорости движения частиц. Данные, полученные при изучении центра Млечного Пути, лучше согласуются с первым сценарием, тогда как «радиомолчание» карликовых галактик указывает на второй вариант.
Гордан Крняич поясняет: «Мы предполагаем, что тёмная материя может состоять из двух различных частиц, и для процесса аннигиляции им необходимо «найти» друг друга. Именно соотношение этих частиц в различных космических регионах определяет конечную интенсивность наблюдаемого гамма-излучения».
Авторы работы подчеркивают, что существующий массив данных по карликовым галактикам пока остается ограниченным. Будущие наблюдения с использованием телескопа Fermi Gamma-Ray Telescope должны помочь уточнить, действительно ли эти системы производят гамма-излучение, что станет решающим фактором для подтверждения новой двухкомпонентной модели.
