Известно е, че тъмната материя съставлява приблизително 85% от цялата маса във Вселената, както се вижда от начина, по който галактиките се въртят и как галактическите купове се държат заедно под въздействието на гравитацията. И все пак, въпреки десетилетията търсене, физиците никога не са успели да открият неуловимата субстанция директно.
В ново изследване, публикувано в Physical Review Letters, екип, ръководен от И-Джун Фан (Yi-Zhong Fan) от Китайската академия на науките, твърди, че е забелязал силен гама-лъчев сигнал, идващ от група галактически клъстери, което може да е сред най-убедителните доказателства досега за частици, водещ кандидат за тъмна материя, наречени WIMP (Weakly interacting massive particles - слабовзаимодействаща масивна частица).
Неуловимите частици
WIMP-овете са хипотетични частици, които едва взаимодействат с нормална материя или светлина, но все пак упражняват гравитационно привличане. В продължение на десетилетия физиците предпочитат WIMP-овете заради математическото им удобство: Частици с приблизително правилната маса и сила на взаимодействие биха съществували естествено в приблизително точното количество, за да обяснят цялата тази липсваща маса.
Предполага се, че сблъсъците и анихилациите на WIMP ще произвеждат частици в широк енергиен спектър, които биха били почти невъзможни за разграничаване от обикновения космически шум. Но пък чист, остър енергиен пик би бил много по-труден за обяснение с помощта на съществуващата физика, което го прави много по-убедителен признак за тъмна материя.
Левият панел е за стойността на (TS - Test statistic) статистическия критерий (числото, получено от извадка за статистическо тестване на хипотези) на линейния сигнал в посока на всеки галактичен клъстер (оранжевата линия) и еволюцията на нетната TS стойност на група източници с натрупването на източници (синята линия). Десният панел е за еволюцията във времето на стойностите на TS на трите галактически клъстера (синята линия), цялата извадка (черната пунктирана линия), както и на отделните клъстери. Кредит: Physical Review Letters (2026). DOI: 10.1103/lq5r-sjp7
Съвпадащ сигнал
В своето проучване екипът на Фан открива сигнал, който точно отговаря на тези критерии. След като претърсват данни от космическия гама-телескоп "Ферми", събирани повече от 15 години, и изследват сигналите от 13 близки масивни галактически купове, те откриват тясна гама-лъчева линия с енергия от около 43 милиарда електрон-волта. Сигналът се проявява най-силно в три купове - Дева, Пещ и Змиеносец, за които се очаква да съдържат най-плътни концентрации на тъмна материя.
Според изчисленията на екипа, този вид остър пик е трудно да се произведе чрез който и да е известен астрофизичен процес, но е точно видът сигнал, който би се очаквало да се произведе от анихилацията на WIMP. Те също така проверяват центъра на нашата собствена галактика, където подобен сигнал, причинен от грешка на телескопа, бе определен като сбъркан с тъмна материя преди десетилетие. Този път те не откриват еквивалентен бъг, което намалява вероятността от проста инструментална грешка.
Ръководство за бъдещи наблюдения
Въпреки тези обещаващи доказателства, екипът на Фан все още е предпазлив. Тъй като силата на сигнала се е колебала през годините, спадайки около 2016 г., преди да се повиши отново, изследователите не са го нарекли потвърдено забелязване. По-скоро те го разглеждат като достатъчно силен намек, за да се наложи по-внимателно проучване.
Ако поразителният сигнал наистина е произведен от WIMP-ове, изследователите сега се надяват, че това може да бъде потвърдено от все още теоретично обоснован космически телескоп с гама-лъчи с много голяма площ (Very Large Area Gamma-ray Space Telescope), предложен за първи път от екипа на Фан. От своя страна, това наблюдение би могло потенциално да превърне обещаващ сигнал в първия реален поглед върху неуловимите частици, които съставляват по-голямата част от масата на нашата Вселена.
Справка: Yi-Zhong Fan et al, Evidence for a ∼43 GeV ????-ray Line Signal in a Stacking Analysis of the Virgo, Fornax, and Ophiuchus Galaxy Clusters, Physical Review Letters (2026). DOI: 10.1103/lq5r-sjp7. On arXiv: arxiv.org/html/2407.11737
Източник: Gamma-ray signal could be long awaited evidence for WIMPs, Sam Jarman, Phys.org
Още по темата
Космос
Тъмните звезди може да са оставили ехо от гравитационни вълни в цялата Вселена
Космос
След близо 100 години учени може би са открили тъмна материя
Физика
Гравитиното - нов кандидат за тъмна материя и не само
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари
dolivo
Ще спре ли смъртта на момиче китайския възход в генното редактиране
dolivo
Колко бързо става квантовото вплитане? Учени го изследват в атосекунден мащаб
Bai Tanas
Защо бамята е толкова слузеста?
БотоксПутю
В скална формация на Марс е открит органичен въглерод