Излучение в центре Галактики оказалось не темной материей

Ученые обнаружили источник необычного излучения в галактическом балдже, обнаруженном почти десятилетие назад, которое ученые с надеждой приписывали самоуничтожению частиц темной материи. Они выяснили, что это куда более знакомые астрофизические объекты.

Наука

# галактический балдж

# галактический центр

# млечный путь

# нейтронные звезды

# тёмная материя

©Wikipedia / Автор: Pinaria Caprarius

На протяжении почти десяти лет астрономы изучали таинственное диффузное излучение из центра Галактики. Изначально считалось, что его источник — неуловимые частицы темной материи. Однако физики из Амстердамского университета и Лаборатории теоретической физики Аннеси-ле-Вье обнаружили новые доказательства того, что наиболее вероятный источник излучения — быстровращающиеся нейтронные звезды. Работа опубликована в журнале Nature Astronomy.

Излучение обнаружили при помощи гамма-телескопа Fermi-LAT около 10 лет назад. Находка вызвала большой ажиотаж в сообществе физиков, изучающих элементарные частицы, так как она обладала всеми свойствами долгожданного сигнала самоаннигиляции частиц темной материи во внутренней галактике. Обнаружение такого сигнала могло подтвердить, что темная материя, прежде наблюдаемая исключительно посредством ее гравитационного воздействия на другие объекты, на самом деле состоит из новых фундаментальных частиц. Более того, это помогло бы определить их массу и свойства. Но недавнее исследование показало, что, возможно, лучшее объяснение избыточного излучения — новая популяция тысяч быстровращающихся нейтронных звезд (миллисекундных пульсаров) в галактическом балдже, которую не удавалось обнаружить на других частотах.

«Детальное понимание морфологии и спектра избыточного излучения критически важно для определения отличий между темной материей и астрофизическими интерпретациями избыточного излучения в галактическом центре», — говорит Кристоф Венигер, один из исследователей, проводивших изучение.

Наблюдаемое гамма-излучение из галактического диска с обозначением области балджа. Вставки показывают ожидаемые профили избыточного излучения, исходящего от темной материи и звезд, соответственно. Исследователи смогли показать, что звездный профиль соответствует измерениям гораздо лучше, чем профиль темной материи / Christoph Weniger, University of Amsterdam/FermiLAT

Физики также обнаружили, что соотношение света к массе в галактическом балдже и центре согласованы друг с другом, так что выделение ГэВ гамма-излучения оказалось удивительно точным способом для отслеживания звездных масс во внутренней галактике. В изучении также использовали новый аналитический инструмент SkyFACT (Sky Factorization with Adaptive Constrained Templates), разработанный самими учеными. Он совмещает в себе физическое моделирование и анализ изображений.

Результаты исследования поддерживают интерпретацию миллисекундных пульсаров избыточных выделений, так как ни сигнал темной материи, ни другие астрофизические интерпретации не должны проявлять взаимосвязи с вышеупомянутыми явлениями.

«Результаты помогут направить в нужное русло радиопоиски скрытой популяции миллисекундных пульсаров в галактическом балдже с помощью MeerKAT и будущего Square Kilometre Array (SKA, крупнейший интерферометр в мире, открытие которого запланировано на 2020 год. — Прим. авт.), — говорит Франческа Калоре, также участвовавшая в работе. — Все это делает предстоящие наблюдения еще более многообещающими».

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.