Международная команда ученых выяснила, что темная материя в нашей Галактике распределена не сферически, а сплюснуто и асимметрично. Это позволяет объяснить избыток гамма-излучения в центре Млечного Пути. Работа опубликована в журнале Physical Review Letters (PRL).
Ранее астрономы фиксировали при помощи космического телескопа FERMI слишком сильное гамма-излучение из области вокруг галактического центра, и его происхождение оставалось предметом споров. Среди возможных источников назывались миллисекундные пульсары — древние нейтронные звезды, быстро вращающиеся вокруг своей оси, и аннигиляция частиц темной материи, то есть их взаимное уничтожение с выделением энергии.
До сих пор вторую гипотезу не подтверждали наблюдения: пространственное распределение гамма-лучей не совпадало с тем, как, по расчетам, должна быть распределена темная материя. Однако новая серия высокоточных космологических симуляций изменила представление о внутренней структуре галактического гало.
Исследователи смоделировали формирование галактик, похожих на Млечный Путь, в условиях, близких к нашему космическому окружению. Модели показали, что в центральной области Галактики темная материя распределена не радиально, а подобно звездному диску. Это объясняет, почему источником гамма-излучения может быть именно темная материя.
«Когда FERMI направил телескоп в центр Галактики, результаты ошеломили астрономов: гамма-лучей оказалось слишком много. По всему миру начались дискуссии о происхождении этого «гамма-избытка»», — рассказал Ноам Либескинд из Института астрофизики Лейбница.
По словам Мооритса Муру, ведущего автора статьи, новая модель показывает, что сплюснутая форма гало сама по себе достаточна, чтобы объяснить наблюдаемое излучение как следствие аннигиляции частиц темной материи.
«Эти расчеты подтверждают, что поиски частиц темной материи, способных к самоуничтожению, следует продолжать. Мы сделали еще один шаг к пониманию природы этой загадочной субстанции», — отметил ученый.
Результаты работы усиливают позиции гипотезы о темной материи как источнике гамма-излучения, возвращая ее в центр научных дебатов и приближая исследователей к разгадке одной из главных тайн космоса.
Ранее астрономы заявили о нахождении самой «чистой» звезды во Вселенной.