Загадкове світіння Чумацького Шляху може бути пов’язане з темною матерією — новий аналіз учених

Міжнародна група дослідників провела новий аналіз загадкового гамма-випромінювання в центрі Чумацький Шлях і дійшла висновку, що гіпотезу про темну матерію поки що зарано відкидати. Для цього вчені використали сучасні методи машинного навчання, які дозволили по-новому оцінити дані, що роками залишалися предметом суперечок серед астрофізиків.

Результати роботи опубліковані в журналі Physical Review Letters.

Що таке загадкове гамма-випромінювання

У центрі нашої галактики вже багато років спостерігається незвичайне сферичне світіння у гамма-діапазоні. Це явище, відоме як Galactic Center Excess, простягається на тисячі світлових років навколо галактичного ядра.

Від моменту відкриття вчені запропонували дві основні версії його походження. Згідно з першою, випромінювання виникає внаслідок взаємодії частинок темної матерії. Інша пояснює його існування великою кількістю мілісекундних пульсарів — надзвичайно швидко обертових нейтронних зір, які поки що не вдалося безпосередньо виявити.

Машинне навчання дозволило подивитися на проблему по-новому

Дослідники з Віденський університет та Lawrence Berkeley National Laboratory розробили систему штучного інтелекту, яку навчили на більш ніж мільйоні змодельованих спостережень гамма-випромінювання.

На відміну від попередніх досліджень, алгоритм аналізував не лише розташування фотонів, а й їхню енергію. Саме ця додаткова інформація суттєво змінила результати.

Темна матерія знову стала серйозним кандидатом

Попередні роботи переважно схилялися до того, що джерелом випромінювання є велика кількість слабких пульсарів. Однак новий аналіз показав: якщо ця версія правильна, такі об’єкти повинні бути настільки тьмяними, що їхнє випромінювання практично неможливо відрізнити від сигналу, який очікується під час анігіляції темної матерії.

Більше того, для пояснення спостережень знадобилося б близько 35 тисяч мілісекундних пульсарів у центральній області галактики. Це значно перевищує попередні оцінки, які говорили лише про кілька сотень або тисяч таких об’єктів.

Остаточної відповіді поки немає

Автори дослідження наголошують, що нова робота не доводить існування темної матерії і не підтверджує, що саме вона створює загадкове світіння.

Водночас результати показують, що один із найсильніших аргументів на користь версії з пульсарами виявився менш переконливим, ніж вважалося раніше. Це означає, що гіпотеза про темну матерію залишається цілком життєздатною.

Чому це відкриття важливе

Темна матерія вважається однією з найбільших загадок сучасної фізики. За оцінками вчених, вона становить близько 85% усієї матерії у Всесвіті, але досі жоден експеримент не зміг безпосередньо зафіксувати її частинки.

Тому будь-які непрямі ознаки її існування викликають величезний інтерес серед науковців. Нове дослідження не ставить крапку в багаторічній дискусії, але значно звужує коло можливих пояснень і допомагає краще зрозуміти процеси, що відбуваються в самому серці Чумацького Шляху.