Исследование, опубликованное в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics, предлагает переосмыслить методы поиска темной материи: отсутствие сигнала может само по себе быть значимым.
Темная материя не наблюдалась напрямую — ее существование выводят из гравитационного воздействия на видимую материю. Многие модели описывают ее как состоящую из частиц: при их аннигиляции возникает высокоэнергетическое излучение, например, гамма‑лучи. Космический гамма‑телескоп Ферми зафиксировал избыток гамма‑излучения в области вокруг диска Млечного Пути. Это может быть следствием аннигиляции темной материи, но есть и другие объяснения, например, популяция пульсаров.
Обычно считают, что если сигнал есть в центре нашей галактики, он должен быть и в других системах, богатых темной материей, — например, в карликовых галактиках (они тусклые, но содержат много темной материи и имеют низкий астрофизический фон). При этом возможны два сценария: либо вероятность аннигиляции частиц постоянна, либо она зависит от их скорости (тогда сигнал может быть почти незаметен).
Физик‑теоретик Гордан Крняич и его коллеги предложили более сложную модель: темная материя может состоять из двух разных частиц, которым нужно встретиться для аннигиляции. Соотношение этих компонентов может различаться в разных галактиках: в Млечном Пути они могут присутствовать в схожих пропорциях, а в карликовых галактиках — быть сильно несбалансированными. Это объясняет, почему сигнал есть в нашей галактике, но отсутствует в карликовых.
В будущем гамма‑телескоп Ферми может получить более точные данные о карликовых галактиках. Если сигнал там обнаружат, это будет говорить о схожем распределении двух компонентов; если нет — возможно, один из компонентов менее распространен. Однако для проверки модели нужно сравнить ее с более широким диапазоном наблюдений.
Ранее Наука Mail рассказывала о том, что эксперимент опроверг гипотезу об обнаружении темной материи.
