Новые энергетические сигналы из центра Млечного Пути намекают на необычную природу тёмной материи
Тёмная материя остаётся одной из самых интригующих загадок Вселенной. Несмотря на её огромное влияние на космические структуры, учёным до сих пор не удаётся напрямую зафиксировать её. Однако новое исследование предполагает, что ответ может скрываться в Центральной молекулярной зоне (ЦМЗ) — регионе плотного водородного газа, окружающем ядро нашей галактики.
Тёмная материя составляет около 85% всей материи во Вселенной, но не взаимодействует со светом, а с обычной материей — лишь через гравитацию. Мы знаем, что она существует, благодаря её гравитационным эффектам, но остаётся неясным, что именно она собой представляет.
Необычное открытие в сердце Млечного Пути
По словам теоретического физика Шьяма Баладжи из Королевского колледжа Лондона, недавние данные указывают на то, что тёмная материя может быть намного легче, чем считалось ранее.
ЦМЗ резко отличается от остальной части галактики. Здесь сосредоточено около 80% плотного газа, образующего молекулярные облака. Эти облака движутся с колоссальной скоростью — сотни километров в секунду, а в их недрах рождаются новые звёзды и молекулы.
Но среди особенностей Центральной молекулярной зоны учёные обнаружили аномалию: неожиданный положительный заряд водородных молекул. Обычно водород является электрически нейтральным, что заставляет исследователей задуматься — что же выбивает из него электроны?
Возможная связь с тёмной материей
Баладжи и его коллеги из Испании и Франции выдвинули гипотезу, что это явление может быть связано с так называемым «тёмным сектором» — гипотетическим множеством квантовых полей, существующих параллельно нашему видимому миру и потенциально объясняющих природу тёмной материи.
Долгое время поиски тёмной материи сосредотачивались на «слабо взаимодействующих массивных частицах» (WIMP). Эти гипотетические частицы, по предположениям, взаимодействуют с обычной материей лишь через гравитацию и слабое ядерное взаимодействие. Однако, несмотря на десятилетия исследований, WIMP так и не были обнаружены, что заставляет учёных искать альтернативные модели.
Новая гипотеза предполагает, что тёмная материя может состоять из более лёгких частиц, которые при аннигиляции создают пары заряженных частиц, способных ионизировать водородный газ в ЦМЗ. Это объяснило бы наличие положительно заряженных молекулярных облаков.
В поисках ответов
Ранее предполагалось, что причиной ионизации могут быть космические лучи, но проведённые наблюдения показывают, что их энергия недостаточна для объяснения наблюдаемого явления. Кроме того, если бы причиной были WIMP, взаимодействие происходило бы на совершенно ином уровне.
Исследователи подчеркивают, что их гипотеза требует дальнейших проверок. Однако если она подтвердится, это станет важным шагом к пониманию природы тёмной материи и её роли в эволюции Вселенной.
«Мы десятилетиями искали тёмную материю, полагаясь на лабораторные эксперименты, но, возможно, ключ к её разгадке уже находится перед нашими глазами — в сердце нашей Галактики», — заключает Баладжи.
Эти исследования открывают новые горизонты в изучении Вселенной. Возможно, центр Млечного Пути вскоре подарит нам долгожданные доказательства существования тёмной материи и её истинной природы.
