Загадочные гамма-вспышки в центре Млечного Пути попробовали связать сразу с двумя формами темной материи
Астрономы предложили новую гипотезу, способную объяснить странную аномалию в наблюдениях гамма-излучения в Млечном Пути. Но речь не идет об открытии новой формы темной материи, а лишь о еще одной модели в длинном ряду предположений о том, из чего она может состоять и как ведет себя.
О темной материи (ТМ) достоверно известно очень мало: по сути, только то, что она проявляет себя через гравитацию. Именно по ее влиянию на движение звезд и галактик ученые заключают, что во Вселенной есть значительная масса, наблюдать которую напрямую невозможно. При этом поведение галактик нельзя объяснить только видимой массой в рамках стандартных моделей гравитации.
Это весомый аргумент в пользу существования невидимой компоненты вещества. Правда, из чего именно состоит темная материя, неизвестно: на роль ее частиц обсуждаются самые разные кандидаты — от вимпов до аксионов, однако ни один из них подтвердить не удалось.
На этом фоне нерешенной остается и другая проблема. Избыток гамма-излучения, наблюдаемый в центре Млечного Пути, иногда интерпретируют как возможный сигнал аннигиляции темной материи. Последний известен как «галактический гамма-избыток», а обнаружили его с помощью космического телескопа Fermi. Он представляет собой устойчивое излучение в диапазоне гигаэлектронвольт и сосредоточен в центральных областях Галактики. Еще он статистически значим: его характерное распределение по небу и спектр в принципе можно объяснить аннигиляцией частиц ТМ.
Вот только аналогичные сигналы не находят в карликовых галактиках — объектах, почти полностью состоящих из ТМ и потому считающихся космическими лабораториями для таких поисков. Это противоречие долго подрывало интерпретацию сигнала из центра Галактики как проявления темной материи.
Теперь ученые предложили один из возможных способов это противоречие снять. В новой научной работе они рассмотрели модель, в которой ТМ состоит из двух близких по массе состояний частиц — легкого и чуть более тяжелого. Важно, что это не установленный факт, а чисто теоретическая конструкция, сопоставимая по степени спекулятивности с другими моделями.
Согласно этой гипотезе, гамма-излучение возникает только тогда, когда частицы из этих состояний взаимодействуют между собой. Однако переход частицы в более тяжелое состояние требует определенной энергии. В условиях центра Млечного Пути, где скорости частиц выше, такие переходы возможны, из-за чего и может возникать сигнал. В карликовых галактиках скорости куда ниже, и подобные процессы подавлены. Вот почему гамма-излучение в них почти не возникает.
Таким образом, модель позволяет объяснить, почему сигнал может присутствовать в одной среде и отсутствовать в другой. Но это не означает, что именно так устроена темная материя. Более того, сам «избыток» гамма-излучения в центре Галактики может иметь и вполне астрофизическое объяснение — например, быть связанным с популяцией миллисекундных пульсаров.
По итогу, статья, опубликованная на сервере препринтов Корнеллского университета, не столько приближает к разгадке природы темной материи, сколько демонстрирует, насколько гибкими могут быть теоретические модели. Сегодня в этой области существуют десятки конкурирующих гипотез, и ни у одной из них нет решающих подтверждений. Единственное, в чем ученые на сегодня уверены, — невидимая масса во Вселенной есть. А вот что это такое на самом деле, по-прежнему под вопросом.
Telegram 
Дзен 
VK Инфекции, такие как коронавирус, наносят серьезный удар организму, из-за чего даже после выздоровления он продолжительное время остается уязвимым. Сегодня для оценки иммунитета врачи смотрят в первую очередь на уровень антител в крови, однако такой подход не отражает реального состояния здоровья человека. Это не позволяет врачам точно прогнозировать, как будет протекать болезнь и насколько быстро пациент выздоровеет. Ученые Пермского Политеха и ПГАТУ впервые выяснили, как именно восстановление иммунитета зависит от пола человека и кто наиболее подвержен осложнениям после коронавирусной инфекции. Результаты исследования помогут правильно учитывать гендерные особенности пациента при лечении и реабилитации, что повысит точность прогнозов и эффективность терапии.
Физики Центра фотоники и двумерных материалов МФТИ совместно с коллегами из Алферовского университета и ИТМО показали, как управлять свечением углеродных точек, помещая их на полупроводниковые нанопровода.
Ученые МИЭМ ВШЭ предложили математическую модель, которая позволяет понять, как взаимодействие между сообществами влияет на их устойчивость. Работа основана на классической теории эволюционных игр и демонстрирует неожиданный эффект: даже небольшое информационное воздействие одного сообщества на другое может привести к тому, что одно из них сохранит внешнюю стабильность, а в другом начнутся хаотические изменения на уровне отдельных участников.
Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Сканирующая туннельная микроскопия достигла квантово-механического предела пространства-времени. Физики провели эксперимент и смоделировали перемещение одиночного электрона с атомарной точностью и скоростью в доли фемтосекунды. Результат показал границы применимости квантовых законов и объяснил механику сверхбыстрых процессов.
Одной из главных анатомических особенностей эволюции рода Homo считается резкое увеличение объема черепной коробки за последние примерно два миллиона лет. За это время она в среднем увеличилась в три раза. Однако авторы нового исследования поставили под сомнение традиционную гипотезу, согласно которой этот процесс был результатом естественного отбора. По их мнению, он мог оказаться случайностью.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии