Почти столетие учёные предполагали существование тёмной материи — невидимого вещества, составляющего около 85% массы Вселенной. Теперь исследование под руководством Томонори Тотани из Токийского университета предполагает первое прямое наблюдение её присутствия с помощью космического гамма-телескопа NASA Fermi. Этот прорыв может перевернуть наше понимание как астрофизики, так и физики частиц.
Долгая Охота за Невидимой Материей
Концепция тёмной материи возникла из наблюдений 1930-х годов. Астроном Фриц Цвикки заметил, что галактики в скоплении Кома движутся слишком быстро, чтобы оставаться связанными только своей видимой массой. Позже, работа Веры Рубин в 1970-х годах показала, что звёзды на краях спиральных галактик вращаются с неожиданно высокой скоростью, что ещё больше указывает на существование невидимой массы, влияющей на их движение. Эти открытия привели к выводу, что галактики встроены в огромные невидимые гало тёмной материи, простирающиеся далеко за пределы видимых структур, которые мы наблюдаем.
Почему Это Важно?
Состав Вселенной резко несбалансирован: лишь около 15% её материи — это «обычное» вещество, с которым мы взаимодействуем ежедневно (звёзды, планеты, люди). Оставшиеся 85% — это тёмная материя, которая по определению не взаимодействует со светом. Это делает её невидимой для телескопов — до сих пор. Обнаружение потенциального сигнала заполнило бы огромный пробел в нашем понимании космоса.
Гамма-Сигнатура Подтверждена
Команда Тотани направила телескоп Fermi на центр Млечного Пути, где, как ожидается, тёмная материя сконцентрирована. Они обнаружили уникальное гамма-излучение с энергией 20 гигаэлектронвольт, распространяющееся в галообразную форму, согласующуюся с теоретическими моделями распределения тёмной материи.
Энергетическая сигнатура соответствует прогнозам для слабо взаимодействующих массивных частиц (WIMP), гипотетических кандидатов в тёмную материю, которые аннигилируют при столкновении, высвобождая гамма-лучи. Тотани утверждает, что никакое другое известное астрономическое явление не может легко объяснить наблюдаемый сигнал. Если это подтвердится, это будет первый раз, когда человечество напрямую «увидит» тёмную материю, что подразумевает существование новой частицы за пределами текущей Стандартной модели физики частиц.
Что Дальше?
Хотя результаты многообещающие, научному сообществу требуется дальнейшая проверка. Необходимо больше данных, чтобы исключить другие возможные объяснения и укрепить доказательства. Тотани ожидает, что дальнейшие наблюдения либо укрепят обнаружение тёмной материи, либо раскроют альтернативные интерпретации. Исследование, опубликованное в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, знаменует собой важный шаг в разгадке одной из величайших тайн Вселенной.
Подтверждение этого сигнала не только завершит давние поиски в астрофизике, но и откроет новые возможности для изучения фундаментальной природы материи и энергии во Вселенной.
