Иерусалим, 21 октября 2025 года (TPS-IL) - Темная материя может снова стать ключом к объяснению одной из самых долговечных загадок астрономии: таинственного свечения гамма-лучей в центре Млечного Пути. Новое международное исследование под руководством израильских, британских и немецких ученых возродило теорию о том, что темная материя может стоять за высокоэнергетическим излучением, впервые обнаруженным более десяти лет назад.
Темная материя - это загадочная, невидимая форма материи, которую ученые считают составляющей около 85% всей материи во Вселенной. В отличие от обычной материи - вещества, из которого состоят звезды, планеты и люди - темная материя не излучает, не поглощает и не отражает свет, поэтому ее нельзя увидеть непосредственно через телескопы.
На протяжении многих лет ученые гадали о так называемом "Избытке Галактического Центра" - неожиданной концентрации гамма-лучей, идущих из сердца Млечного Пути. Некоторые ученые считают, что столкновения или аннигиляции между частицами темной материи могут производить гамма-лучи, что потенциально объясняет таинственное свечение в центре Млечного Пути. Но более поздние анализы показали, что пространственная структура лучей не соответствует гладкому, сферическому гало, ожидаемому от темной материи. Многие исследователи обратились к более обычному источнику: скрытой популяции древних, быстро вращающихся нейтронных звезд, называемых миллисекундными пульсарами.
Исследователи из Иерусалимского университета, Института астрофизики Лейбница в Потсдаме (AIP) и Оксфордского университета выяснили, что прошлые слияния и столкновения галактик могли изменить структуру темной материи, предлагая новый способ объяснения долго обсуждаемого сигнала гамма-лучей.
Исследование, опубликованное в рецензируемом журнале "Physical Review Letters", использовало передовые космологические симуляции для моделирования того, как насильственная ранняя история Млечного Пути могла изменить распределение темной материи в его ядре. Группу возглавляли доктор Муритс Муру, вместе с докторами Ноамом Либескиндом и Стефаном Готтлёбером из AIP, профессором Иегудой Хоффманом из Ракахского института физики Иерусалимского университета и профессором Джозефом Силком из Оксфордского университета.
Результаты показывают, что темная материя может быть распределена не так, как ранее думалось. Используя набор подробных симуляций под названием Hestia, которые воссоздают галактики в условиях, подобных нашему космическому окрестности, исследователи проследили за формированием Млечного Пути через его ранние слияния и бурное развитие. Они обнаружили, что эти события могли растянуть и искривить темную материю в ядре галактики в более сложную, несферическую форму, которая тесно соответствует образцу гамма-лучей, наблюдаемому космическим телескопом гамма-лучей Fermi NASA.
"История столкновений и роста Млечного Пути оставляет явные следы на том, как темная материя устроена в его ядре", - сказали исследователи. "Когда мы учитываем это, сигнал гамма-лучей выглядит гораздо более похожим на то, что могла бы объяснить темная материя".
Это открытие представляет собой значительное изменение. Вместо того чтобы рассматривать темную материю как статичную и равномерно распределенную, исследование связывает динамическую историю галактики с наблюдаемым сегодня явлением - предполагая, что центральное свечение на самом деле может сохранять подсказки о том, как был построен Млечный Путь.
Эти результаты не завершают дискуссию, но восстанавливают темную материю как серьезного претендента на объяснение таинственного излучения. Ожидаемые наблюдательные пункты, такие как Массив Черенковских Телескопов, которые будут исследовать еще более высокоэнергетические гамма-лучи, позволят более определенно проверить теорию.
"Это исследование дает нам новый способ интерпретации одного из самых интригующих сигналов на небе", - сказали авторы. "Либо мы подтвердим, что темная материя оставляет наблюдаемый след, либо узнаем что-то совершенно новое о самом Млечном Пути".
