Тёмную материю рано списывать со счетов: необъяснённые гамма-лучи в центре Галактики могут быть результатом самоаннигиляции тёмной материи
iXBT.com ·
Избыток гамма-излучения в центре Млечного Пути, известный как Galactic Center GeV Excess (GCE), остаётся одной из самых упорных загадок астрофизики. Обнаруженный в 2009 году космическим гамма-телескопом Fermi, он не имеет очевидного источника. Новое исследование утверждает: тёмную материю исключать нельзя.
Избыток гамма-излучения в центре Млечного Пути, известный как Galactic Center GeV Excess (GCE), остаётся одной из самых упорных загадок астрофизики. Обнаруженный в 2009 году космическим гамма-телескопом Fermi, он не имеет очевидного источника. Новое исследование утверждает: тёмную материю исключать нельзя.
Группа из Венского университета применила метод машинного обучения, который впервые одновременно анализирует пространственные и спектральные данные — не только где находятся фотоны, но и какой энергией каждый из них обладает.
Модель обучили на более чем миллионе гамма-фотонов. Результат оказался неожиданным для лагеря сторонников «пульсарной гипотезы». Если GCE порождается миллисекундными пульсарами — сверхплотными вращающимися звёздами, слишком тусклыми для прямого обнаружения Fermi, — то их должно быть не несколько сотен или тысяч, как предполагали прежние статистические модели, а минимум 35 000.
Такого количества известные модели звёздного населения центра Галактики не предсказывают. Исследователи пишут: «Если источник — точечные объекты, то наша медианная оценка составляет порядка 10⁵ источников, или более 35 000 с 90% достоверностью — на порядки больше тех сотен, которым отдавали предпочтение ранние анализы GCE».
Противоположная гипотеза — самоаннигиляция частиц тёмной материи, в частности WIMP (слабовзаимодействующих массивных частиц), которые выступают собственными античастицами и при столкновении испускают гамма-лучи. После добавления информации об энергии отдельных фотонов распределение источников становится неотличимым от излучения, предсказываемого аннигиляцией тёмной материи. Это подрывает одно из ключевых доказательств в пользу гипотезы точечных источников.
Ведущий автор Флориан Лист подчеркнул: «Наша работа не доказывает, что тёмная материя ответственна за сигнал. Однако она показывает, что исключать эту возможность пока рано». Интерпретация сигнала крайне затруднена из-за исключительной яркости и загруженности галактического центра в гамма-диапазоне. Дальнейший прогресс, по мнению авторов, возможен именно с привлечением методов машинного обучения, способных преодолеть давние ограничения традиционного анализа.