Загадочное явление в центре Млечного Пути: физики обнаружили новый вид темной материи

Фото: EarthSky

Астрофизики считают, что странные явления, которые были обнаружены в центре нашей галактики Млечный Путь могут быть неопровержимым доказательством существования нового вида темной материи. Исследование опубликовано в журнале Physical Review Letters, пишет Space.

Новый вид темной материи

Авторы исследования обнаружили признаки существования нового кандидата на роль темной материи, и он не только имеет меньшую массу, чем ранее предложенные частицы, но и самоуничтожается. То есть при встрече этих частиц темной материи, они уничтожают друг друга и создают отрицательно заряженный электрон и его положительно заряженный эквивалент из антиматерии – позитрон.

Физики считают, что процесс уничтожения частиц темной материи и выброс пар электрон-позитрон дают энергию, необходимую для отрыва электронов от нейтральных атомов водорода в плотном газе в центре Млечного Пути. Этот процесс называется ионизацией. Это может объяснить, почему в регионе, который находится в центре нашей галактики под названием Центральная молекулярная зона (ЦМЗ), так много ионизированного водородного газа.

Астрофизики считают, что частицы темной материи на самом деле легче протона, то есть частицы, составляющей атом, и отвечает за загадочные явления в центре Млечного Пути. Если другие кандидаты на роль темной материи, как считают ученые, влияют на обычную материю с помощью гравитации, то новый вид темной материи оказывает влияние в виде ионизации галактического газа.

Темная материя – что это?

Ученые считают, что 85% массы Вселенной составляет темная материя, которую нельзя увидеть напрямую. Но ее можно обнаружить с помощью гравитационного влияния на обычную материю, из которой состоят планеты, звезды и все, что мы видим вокруг. Физики считают, что темная материя состоит из электронов, протонов и нейтронов, составляющих атом, а из частиц, которые не входят в Стандартную модель физики элементарных частиц.

Эти гипотетические частицы темной материи имеют разную массу и свойства. Предполагается, что некоторые из них, как и новый кандидат на роль темной материи, могут самоуничтожаться.

Пока что главными кандидатами на роль темной материи являются гипотетические аксоны и аксионоподобные частицы, имеющие разную массу. Но авторы исследования утверждают, что за ионизацию газа в ЦМЗ отвечают не эти частицы темной материи, а ранее неизвестные.

Новый вид темной материи решает несколько загадок

Расчеты ученых показывают, что предполагаемая новая частица темной материи имеет массу менее одного гигаэлектронвольта и, как уже было сказано выше, при встрече эти частицы уничтожаются с выбросом пар электрон-позитрон. В отличие от имеющихся кандидатов на роль темной материи, новые частицы напрямую влияют на межзвездную среду и этот эффект можно наблюдать.

По словам авторов исследования, есть еще и необъяснимое слабое гамма-излучение из центра галактики, которое также может быть связано с новым видом темной материи.

Астрофизики говорят, что если новые частицы темной материи самоуничтожаются, то это также может объяснить необычное излучение, исходящее из ЦМЗ. Оно скорее всего возникает при столкновении позитронов и электронов, которые затем распадаются на рентгеновские лучи, не такие мощные, как гамма-излучение.

Пока что физики не дали название новой гипотетической частице, из которой может состоять темная материя и необходимо провести много исследований, которое бы могли доказать сделанные выводы.

Ученые говорят, что темная материя остается одной из самых больших загадок в физике, но если новая теория верна, то она открывает способ изучения загадочной субстанции не только с помощью гравитации, но и с помощью того, как темная материя формирует саму ткань Млечного Пути.

Интересные новости всегда под рукой в нашем Telegram-канале

Подписаться

Ирина Скиба / Skibair
Журналист GolosInfo