Выявлены неоднородности в распределении темной материи в центре Галактики
Европейские и израильские космологи открыли теоретические свидетельства того, что темная материя оказалась крайне неоднородно распределена по центру Млечного Пути в результате серии его столкновений с другими галактиками в далеком прошлом. Поиски следов этих неоднородностей в гамма-свечении Галактики помогут подтвердить существование нестабильных частиц темной материи, пишут ученые в статье в научном журнале Physical Research Letters.
"Мы детально просчитали то, как бурная ранняя история Млечного Пути и пережитая им серия столкновений и слияний с другими галактиками повлияли на распределение темной материи в его центральных регионах. Эти расчеты указывают на то, что данные скопления темной материи имеют асимметричную и "сплюснутую" форму, что должно влиять на структуру и свойства вырабатываемого ей гамма-излучения", - пишут космологи.
К такому выводу пришла группа зарубежных исследователей под руководством профессора Еврейского университета Иерусалима (Израиль) Иегуды Хоффмана при поиске объяснений для одного из самых дискуссионных астрономических открытий, сделанных орбитальным телескопом "Ферми" еще в 2009 году. Полученные им снимки указали на то, что центральная часть Млечного Пути вырабатывает заметно больше гамма-излучения, чем на то указывают теоретические расчеты, основанные на оценках плотности звезд и активности сверхмассивной черной дыры в центре Галактики.
Многие космологи посчитали, что существование этого излучения указывает на то, что частицы темной материи нестабильны. Для проверки этой гипотезы астрономы начали вести наблюдения как за нашей Галактикой, так и другими близлежащими объектами. Эти наблюдения указали на наличие схожего избытка излучения высоких энергий в соседних галактиках, однако при этом они указали и на присутствие в центре Млечного Пути необычно большого числа пульсаров и прочих компактных объектов, вырабатывающих схожее свечение.
Исследователи предложили подход, который позволит раскрыть природу этого излучения при помощи строящейся обсерватории CTAO, нацеленной на изучение мощнейших космических лучей и гамма-вспышек. Данная идея появилась у космологов после того, как они обратили внимание, что недавно орбитальный телескоп GAIA открыл следы нескольких древних столкновений Млечного Пути с другими галактиками, которые в теории могли сильно "перемешать" скопления темной материи и сделать их менее однородными.
Опираясь на эту идею, ученые просчитали то, как столкновения Млечного Пути с другими галактиками повлияли на распределение темной материи в его центре. Эти расчеты подтвердили высокую неоднородность ее распределения, а также указали на уникальность порождаемого ей свечения в области сверхвысоких энергий. В перспективе поиски этих гамма-вспышек при помощи CTAO и других телескопов помогут ученым однозначно доказать или опровергнуть существование нестабильной темной материи, подытожили исследователи.
