Темная материя и ионизация водорода в центре нашей галактики
Загадочное явление в центре галактики может открыть новый вид темной материи
Исследование, проведенное учеными под руководством доктора Шьяма Баладжи из Королевского колледжа Лондона, предлагает новое объяснение загадочных явлений в центре Млечного Пути, связывая их с возможным действием более легкой формы темной материи. В центре галактики наблюдаются огромные облака положительно заряженного водорода, что противоречит обычному состоянию нейтрального газа. Ученые предположили, что источником энергии, ионизирующей водород, может быть темная материя, значительно более легкая, чем предполагаемые ранее слабовзаимодействующие массивные частицы (WIMP, Weakly Interacting Massive Particles).
Традиционная теория предполагает, что темная материя состоит из WIMP, которые слабо взаимодействуют с обычной материей, что делает их крайне трудными для обнаружения.
Однако новое исследование, опубликованное в Physical Review Letters, указывает на возможность существования более легких частиц темной материи. Эти частицы могут сталкиваться друг с другом, аннигилировать и производить заряженные частицы, которые, в свою очередь, ионизируют водородный газ.
Предыдущие попытки объяснить ионизацию водорода в Центральной молекулярной зоне (ЦМЗ) связывали этот процесс с космическими лучами. Однако энергетические сигнатуры, наблюдаемые в ЦМЗ, не соответствуют ожидаемым от космических лучей, что делает это объяснение маловероятным.
Новое исследование предполагает, что источник энергии, вызывающий ионизацию, должен быть медленнее космических лучей и менее массивен, чем WIMP.
Шьяма Баладжи подчеркивает, что изучение газа в ЦМЗ предоставляет уникальную возможность для наблюдения за темной материей непосредственно в космическом масштабе. Это предположение также может объяснить другие загадки галактики, такие как рентгеновская линия излучения 511 кэВ, обнаруженная в центре Млечного Пути. Такая сигнатура может быть результатом столкновений легкой темной материи и образования заряженных частиц.
Таким образом, исследование предлагает новый взгляд на природу темной материи, указывая на возможность ее более легкой и менее массивной формы, чем предполагалось ранее. Это открытие может стать важным шагом в понимании одной из самых больших загадок современной науки.