Астрофизики представили новое объяснение одной из самых увлекательных загадок нашей галактики — мощному потоку гамма-излучения в её центре.
Воссоздавая бурное прошлое Млечного Пути с помощью компьютерного моделирования, исследователи выяснили, что темная материя в галактическом ядре может быть распределена совершенно иначе, чем считалось ранее. Это открытие вновь поставило темную материю в число основных кандидатов на объяснение загадочного свечения.
Исследование было проведено международной командой астрофизиков под руководством доктора Мору Муру из Потсдамского астрофизического института совместно с коллегами из Иерусалимского университета и Оксфорда. Ученые применили современные космологические симуляции, чтобы проверить, может ли темная материя — невидимое вещество, составляющее большую часть Вселенной — объяснить избыток высокоэнергетического излучения в центре нашей галактики, впервые обнаруженный космическим телескопом Ферми.
На протяжении более десяти лет астрономы пытаются разгадать так называемый «избыток галактического центра» — неожиданный всплеск гамма-лучей, исходящих из сердца Млечного Пути. Сначала специалисты предполагали, что частицы темной материи сталкиваются и аннигилируют друг с другом, создавая мощные вспышки излучения. Однако наблюдаемая картина гамма-лучей не совсем соответствовала ожидаемой форме распределения темной материи. Это несоответствие заставило многих склониться к иному объяснению — древним, быстро вращающимся нейтронным звездам, известным как миллисекундные пульсары.
Чтобы изучить возможные сценарии, команда обратилась к Hestia — серии симуляций высокого разрешения, предназначенных для моделирования галактик, подобных Млечному Пути, в реалистичной космической среде. Исследовав историю насильственных слияний и хаотичных начал галактики, учёные обнаружили, что эти древние события могли существенно изменить форму и плотность темной материи в её ядре.
«Эволюция Млечного Пути объясняет распределение темной материи в его ядре. Когда мы учитываем это, сигнал гамма-излучения выглядит гораздо более похожим на то, что может объяснить темная материя», — пояснили авторы исследования.
Результаты показали гораздо более сложную, несферическую структуру темной материи, чем прогнозировали ранние модели — такую, которая естественным образом воспроизводит распределение гамма-лучей без необходимости привлекать большое количество пульсаров. Ученые надеются, что в будущем новые обсерватории, в частности массив черенковских телескопов, способные обнаруживать гамма-лучи ещё более высоких энергий, позволят ещё точнее проверить конкурирующие теории.
Учёные ранее выяснили, что темная материя не противоречит законам физики.
Фото: hi-tech.mail.ru