Наблюдения за ядрами далеких галактик, проведенные при помощи телескопа "Ферми", показали, что многие сверхлегкие формы темной материи не существуют в нашей Вселенной, говорится в статье, опубликованной в журнале Physical Review Letters.
Большинство физиков сегодня считает, что темная материя может состоять из тяжелых слабовзаимодействующих частиц — "вимпов" (Weakly Interacting Massive Particles — WIMP).
Так как "вимпы" до сих пор не были обнаружены, многие ученые начали считать, что на самом деле темная материя может иметь принципиально иную природу – она может представлять собой или своеобразную "жидкость", или тяжелые, но сильно взаимодействующие частицы-"симпы", или же крайне легкие частицы-аксионы, которые в несколько сотен тысяч раз легче, чем электроны.
Мануэль Майер из Стокгольмского университета (Швеция) и его коллеги по коллаборации "Ферми" представили первые практические свидетельства того, что аксионы не существуют в реальности, наблюдая за колебаниями в спектре галактик на протяжении шести лет.
Как объясняют ученые, аксионы, если они действительно существуют, должны особым образом взаимодействовать с фотонами, частицами света, если те проходят через сильные магнитные поля, существующие в окрестностях центральных черных дыр в галактиках или у магнетаров и других "намагниченных" компактных объектов.
Эти взаимодействия должны оставлять следы в спектре галактик, достаточно заметно понижая интенсивность испускаемых ими гамма-лучей, а также делать Вселенную менее прозрачной из-за того, что аксионы, взаимодействуя с частицами света фонового излучения, будут порождать пары гамма-фотонов, "забивающих" гамма-лучи от звезд, галактик и других "точечных" объектов.
Коллаборация "Ферми" попыталась найти следы этого гамма-эха темной материи, наблюдая за скоплением Персея, крупной "семьей" галактик в одноименном созвездии, центральным элементом которого является галактика NGC1275.
Как показали эти наблюдения, во всем спектре гамма-излучения нет никаких следов того, что аксионы могут как-то влиять на поведение фотонов. Это означает, что аксионы или не существуют, или что их масса гораздо больше, чем предполагалось ранее. Второй сценарий маловероятен, но в принципе он возможен – в таком случае темная материя будет только из аксионов, а не еще и каких-то других частиц. Проверка такой теории потребует строительства и запуска в космос новых телескопов, способных работать на более высоких энергиях, чем "Ферми".
Источник РИА Новости
