Космос и Человечество

Изучение темной материи становится возможным благодаря сильному гамма-излучению при аннигиляции частиц темного вещества. К этому выводу пришли ученые из России, Италии, Норвегии и Японии. Ученые рассчитывают получить новые сведения о гамма-излучении с помощью телескопа Черенкова нового поколения, который планируют построить европейские астрофизики. Каждая галактика состоит из балджа (англ. bulge, вздутие) – наиболее яркой части сфероидальной формы из звезд, а также гало, представляющего внешнюю часть и состоящего в основном из темной материи. До сих пор для нас остается загадкой строение этой материи. Пока мы можем судить о ней только по сильному гравитационному воздействию. Предполагается, что темное вещество неоднородно по плотности и имеет некоторую структуру в зависимости от скопления сгустков материи. Так, сверхплотные меньшие скопления в центре гало называют субгало, еще меньшие – субсубгало и, таким образом, доходят в классификации темного вещества по плотности до микрогало. Новый способ изучения микрогало был предложен в ходе совместной работы ученых из итальянской Лаборатории Гран Сассо, российского Института ядерных исследований РАН и норвежского Института физики. Исследовательская группа, возглавляемая Вениамином Березинским, предложила наблюдать аннигиляцию темной материи, основываясь на приходящем из космоса гамма-излучении. Статья об этом была опубликована в майском номере журнала Physical Review (полный текст доступен на сайте Arxiv.org), а в октябре теорию развили ученые из Национальной астрономической обсерватории в Токио под руководством Томоаки Ишияма. Их работа также выложена в открытый доступ на сайте Arxiv.org. Сверхплотные скопления зародились на заре становления Вселенной, в эпоху доминантного излучения. Если скопление состоит из сверхтяжелых частиц темного вещества и имеет большую плотность в центре, то его эволюция приведет к гравитационно-тепловой катастрофе, в результате которой темное вещество начнет активно аннигилировать (разрушаться), а его энергия перейдет в гамма-излучение (электромагнитное излучение с очень малой длинной волны), которое можно зафиксировать на Земле. Развивая этот подход, Томоаки Ишияма предлагает сосредоточиться на изучении микрогало, поскольку именно они должны формироваться во Вселенной первыми, а уже в результате слияния микрогало образуются более крупные субгало и гало. Ученый построил небесную карту сигналов аннигиляции в нашей галактике, исходя из излучения микрогало. Согласно его модели, светимость микрогало зависит от их массы. Многие близкие микрогало подобны точечным источникам, что облегчает исследование гамма-излучения при аннигиляции частиц темного вещества. До сих пор остается открытым вопрос о том, из каких частиц состоит темная материя. Ишияма основывается в своей работе на том, что основным компонентом темной материи являются нейтралино, гипотетические легкие суперсимметричные частицы. Березинский же говорит, что физические характеристики наблюдаемого гамма-излучения не соответствуют тем, которые можно было бы получить при аннигиляции нейтралино. Возможно, что существующие сегодня телескопы не позволяют получить достаточно точные данные, и строительство нового телескопа позволит решить эту проблему. Об этом сообщает Информнаука. Источник: ФКА Роскосмос

ссылка на источник