Новое исследование гамма-лучей и гравитационного линзирования указывает на возможное присутствие темной материи.
Ключевые выводы
- Анализируя данные космического гамма-телескопа Ферми, исследователи обнаруживают признаки темной материи.
- Ученые искали связь между гравитационным линзированием и гамма-лучами.
- Будущий выпуск данных может точно определить, действительно ли темная материя ответственна за наблюдаемые эффекты.
Сравнивая данные, полученные в результате гравитационного линзирования и наблюдений гамма-излучения с помощью Космического гамма-телескопа Ферми, исследование показало, что в некоторых регионах неба излучают больше гамма-лучей. Хотя основной причиной этого явления могут быть сверхмассивные черные дыры, исследователи считают, что некоторые выбросы могут быть вызваны темной материей. Это до сих пор не обнаруженное вещество, которое предположительно занимает около 27% всей материи во Вселенной, а темная энергия занимает еще 68% (согласно НАСА).
Исследование основано на девятилетних данных гамма-излучения, полученных с Large Area Telescope (LAT), входящего в состав космической обсерватории Ферми., и была проведена Симоной Аммаззалорсо из Туринского университета в Италии, Даниэлем Груэном из Стэнфордского университета в Калифорнии и их коллегами.
Данные телескопа ранее выявили множество отдельных источников гамма-излучения, таких как остатки взрывов сверхновых или струи ионизированного вещества, называемые блазарами, созданные в результате аккреции материала сверхмассивными черными дырами.
Хотя многие источники были обнаружены, часть излучения, обнаруженного LAT, не удалось отследить. Чтобы исследовать это, Аммазалорсо и группа исследователей сравнили фоновые данные гамма-излучения с данными первого года исследования темной энергии, проведенного камерой темной энергии на 4-м телескопе Виктора Бланко в Чили, в ходе которого были сделаны оптические снимки. из 40 миллионов галактик.
Исследовательская группа пыталась выяснить, существует ли корреляция между расположением гравитационных линз и фотонами гамма-излучения. Гравитационное линзирование измеряет распределение материи во Вселенной, используя эффект, предсказанный Эйнштейном. Эффект имеет место, когда свет, идущий к Земле от удаленного объекта, искажается гравитационным притяжением материи на пути.
Разница между квазарами, блазарами, пульсарами и радиогалактиками
Разница между квазарами, блазарами, пульсарами и радиогалактиками
Сравнивая два набора данных, ученые поняли, что области неба с большим количеством материи также ответственны за испускание большего количества гамма-лучей. С другой стороны, менее плотные области производят меньше гамма-лучей.
В частности, исследователи наблюдали, что эта связь сохраняется при высоких энергиях и малых угловых масштабах, как сообщает Physics World. По мнению физиков, блазары, вероятно, были причиной таких видов гамма-излучения.
Ученые обнаружили более слабую версию такого излучения в больших угловых масштабах. Этим другим источником гамма-лучей, вероятно, была темная материя, считает Франческа Калоре, физик-астрофизик из Лаборатории теоретической физики Анси-ле-Вье во Франции, написавшая комментарий к новой статье..
«Этот результат впечатляет, поскольку он знаменует собой один из немногих намеков на существование темной материи с помощью косвенных методов обнаружения и открывает новые возможности для исследования моделей частиц темной материи», - сказал Калор.
Она предупредила, что есть шанс, что обнаруженная корреляция может быть связана с блазарами, которые до сих пор полностью не изучены.
Наложение гравитационных линз и сигналов гамма-излучения может указывать на присутствие темной материи.
Новые данные, которые будут обнародованы в ходе Обзора темной энергии, включая 100 миллионов галактик, а также других предстоящих исследований неба, таких как Наследие обзора пространства и времени в обсерватории Веры Рубин в Чили, должны пролить больше пролить свет на этот вопрос.
«Благодаря более глубокому охвату красного смещения и лучшему угловому разрешению будущие инструменты позволят ученым лучше понять источники гамма-излучения Вселенной и, возможно, раскрыть природу темной материи», - заявил Калор..