Мы поговорили с японским исследователем, который утверждает, что нашел первые прямые доказательства существования этого явления. «Эти частицы должны постоянно находиться вокруг нас», — отмечает он.
Темная материя — одна из величайших загадок Вселенной. Впервые она была описана около века назад, но мы никогда ее не видели, и ее существование не было достоверно подтверждено. Однако, по научным оценкам, 27 % космоса состоит из этой невидимой субстанции.
Томонори Тотани, астрофизик из Токийского университета в Японии, повышает ставки. В недавно опубликованной статье он утверждает, что получил первое прямое доказательство существования темной материи. И подчеркивает, что эти частицы находятся недалеко, а «должны постоянно окружать нас».
«Это может быть решающим прорывом», — говорит японский астрофизик.
Может быть, важность темной материи заключается в ее загадочности? Это не только это, потому что она не только не редкость в космосе, но и считается повсеместной. Кроме того, это загадочный элемент, который колеблется между неопределенностью и сверхконкретными данными.
Следуя этой линии рассуждений, как было определено, что 27 % Вселенной состоит из темной материи, если ее существование не было доказано? В беседе с TN Tecno Тотани признает, что просто объяснить это нелегко. Однако он пытается дать объяснение: «Эти статистические данные получены путем объединения данных о движении галактик и звезд, законов расширения всей Вселенной и других исчерпывающих данных с космологическими теориями», — комментирует он.
— Когда у вас появился интерес к темной материи?
— Ну, это важная проблема в астрономии, и в течение последних 20 лет я проводил исследования, связанные с ней. Я заинтересовался ею с того момента, как поступил в университет.
- Она описывается как значимая, но до сих пор у нас не было никаких доказательств ее существования, даже несмотря на огромные технологические достижения последнего столетия. Почему так происходит?
- Ключ к пониманию этого заключается в том, что взаимодействия с обычной материей чрезвычайно слабы. Пока что мы можем делать выводы о темной материи только через ее гравитационные эффекты, такие как движение звезд в галактике.
Наша галактика существует в ореоле темной материи. Поскольку мы живем в нем, частицы темной материи должны постоянно находиться вокруг нас. Однако мы их не замечаем, потому что они проходят сквозь нас, не вступая во взаимодействие.
- Переходя к предмету ваших последних исследований, какие прямые доказательства вы получили?
- Теоретически предсказывается, что частицы темной материи иногда аннигилируют при столкновении двух частиц, превращаясь в гамма-лучи. Следовательно, такие гамма-лучи должны излучаться из центра Млечного Пути, где сосредоточена темная материя. В нашем исследовании мы обнаружили излучение гамма-лучей, которое соответствует этим предсказанным характеристикам.
Одна из наиболее общепринятых гипотез о темной материи указывает на то, что далекие галактики, по-видимому, вращаются быстрее, чем позволяет их масса, именно из-за этого вещества, которое не излучает и не поглощает свет. Его притяжение невидимо.
Предложение Тотани вращается вокруг упомянутых гамма-лучей, которые образуют «обширную сеть по всей Вселенной». В очень общих терминах теория утверждает, что темная материя состоит из частиц слабого взаимодействия, которые при взаимодействии с обычной материей — той, которую мы знаем и о которой у нас есть четкие доказательства — разрушаются и высвобождают другие частицы, вызывая при этом взрыв гамма-лучей.
Именно эти лучи обнаружил астрофизик из Токийского университета. «Это может стать решающим прорывом в раскрытии природы темной материи», — радуется Томонори Тотани, чье исследование было опубликовано в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Является ли темная материя уже доказанным явлением? Следующие шаги в исследовании
«Было выдвинуто несколько гипотез о темной материи, и наша цель — определить, какая из них верна», — отмечает Тотани. «Кроме того, если результаты этого исследования верны, частицы темной материи будут новыми частицами, не включенными в текущую Стандартную модель физики частиц, что окажет значительное влияние на фундаментальную физику», — с энтузиазмом добавил он.
Для своего исследования ученый из японского института опирался на данные космического телескопа Fermi NASA, в которых он обнаружил паттерн, похожий на темную материю, а именно в форме ореола, сферически распространяющегося в галактике.
Как мы уже отмечали ранее в этой публикации, после публикации исследования под руководством Тотани специалисты призвали к осторожности и сошлись во мнении, что необходимы дополнительные исследования, чтобы исключить возможность того, что открытие Тотани не связано с другими астрофизическими процессами и фоновыми излучениями. «Я ценю усердную работу и преданность автора, но для такого экстраординарного утверждения нужны экстраординарные доказательства», — считает Кинва У, теоретический астрофизик из Университетского колледжа Лондона. «Этот анализ еще не достиг такого уровня, но эта работа вдохновляет исследователей в этой области продолжать свои исследования», — заключил он.
Отвечая на вопрос о следующих шагах в своем исследовании, Тотани отмечает, что «важно, чтобы другие исследователи независимо воспроизвели и проверили результаты» его анализа. «Затем, чтобы подтвердить, что гамма-излучение гало действительно исходит от темной материи, крайне важно обнаружить излучение других объектов и областей неба, таких как карликовые галактики», — заключает он.