Наблюдения за центром Млечного Пути при помощи российско-европейской орбитальной обсерватории "Спектр-РГ" позволят космологам ускорить поиски так называемых стерильных нейтрино, одной из форм "холодной" темной материи. Об этом во вторник сообщил научный сотрудник Института ядерных исследований РАН (Москва) Владислав Баринов.
"Мы знаем, что в центре Млечного Пути присутствует множество частиц темной материи. Если они представляют собой стерильные нейтрино с массой в несколько десятков килоэлектронвольт, то порождаемые ими рентгеновские фотоны можно фиксировать при помощи телескопов "Спектра-РГ". Наши расчеты показывают, что эти замеры позволят заметно сузить поле поисков этих частиц", - заявил Баринов на конференции "Астрофизика высоких энергий сегодня и завтра" (HEA-2022), проходящей на этой неделе в ИКИ РАН.
Стерильные нейтрино - гипотетический четвертый тип нейтрино, не вписывающийся в Стандартную модель физики частиц. Они тяжелее других нейтрино и не взаимодействуют с другой материей никак иначе, кроме как посредством гравитации. Ученые серьезно задумались об их существовании после того, как нобелевские лауреаты Артур Макдональд и Такааки Каджита доказали в начале текущего столетия, что остальные нейтрино обладают ненулевой массой.
Следы этих частиц зарубежные и отечественные физики пытаются найти уже достаточно долгое время, и пока этого не удалось сделать. Как отметил Баринов, российские ученые пришли к выводу, что поиски тяжелых вариаций стерильных нейтрино можно значительным образом ускорить при помощи наблюдений за центром Млечного Пути при помощи телескопов eROSITA и ART-XC, установленных на борту российско-европейской обсерватории "Спектр-РГ".
По его словам, эти приборы будут способны фиксировать рентгеновское излучение, возникающее в центре Галактики в результате превращений большого числа стерильных нейтрино в три других типа этих элементарных частиц. Поиски следов этого свечения в данных со "Спектра-РГ" помогут ученым или обнаружить стерильные нейтрино с массой в несколько десятков килоэлектронвольт, или же наложить очень серьезные ограничения на поле поисков этих частиц, что ускорит их дальнейшие поиски, подытожил ученый.
Новый век рентгеновской астрономии
"Спектр-РГ" - совместный российско-германский проект. Обсерватория сканирует небо в широком энергетическом диапазоне с очень высокой чувствительностью и угловым разрешением с конца 2019 года. На борту космического аппарата размещено два рентгеновских телескопа: российский ART-XC и германский eROSITA. Запустить подобную обсерваторию планировалось с 1987 года.
Первый обзор неба был успешно подготовлен инструментами "Спектра-РГ" в середине лета 2020 года. Астрономам удалось обнаружить на ночном небе свыше миллиона галактик и других объектов, излучающих в рентгене, подавляющее большинство которых было раньше неизвестно ученым. Работа немецкой части обсерватории была прекращена весной, телескоп eROSITA переведен в неактивный режим европейской стороной.
