У Чумацькому Шляху виявлено нову форму матерії: вона вирішує дві загадки нашої галактики

Дослідження опубліковано в журналі Physical Review Letters, пише ScienceAlert.

Десятиліття спостережень за Центральною молекулярною зоною (ЦМЗ) Чумацького Шляху не дали можливості пояснити два дивні явища. Астрофізики виявили, що водневий газ іонізується, тобто отримує електричний заряд, оскільки атоми водню втрачають електрони, хоча зазвичай цей газ є нейтральним. Також учені виявили загадкове гамма-випромінювання. Воно виникає лише під час зіткнення електронів та їхніх аналогів з антиматерії — позитронів. Тепер же астрофізики вважають, що обидва ці явища пов'язані з існуванням нової форми темної матерії. Її частинки менш масивні, ніж припускають поточні моделі темної матерії.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

ЦМЗ охоплює майже 700 світлових років і містить одні з найщільніших молекулярних водневих хмар у Чумацькому Шляху. Але там водневий газ занадто іонізований і це несподівано. Передбачалося, що це може відбуватися через вплив космічних променів або світла зірок. Але доказів цього не було виявлено. Що стосується загадкового гамма-випромінювання, то його потенційні причини також не знайшли підтвердження.

Темна матерія становить приблизно 85% матерії у Всесвіті, але вона не випромінює і не поглинає світло. Хоча вона чинить гравітаційний вплив на звичайну матерію, астрофізики поки що не знають, з чого вона зроблена.

Автори дослідження вважають, що темна матерія може складатися з легких частинок з масою всього в кілька мільйонів електронвольт, набагато легших за протон. Хоча багато моделей темної матерії припускають, що ці частинки мають бути набагато важчими.

За словами астрофізиків, легкі частинки темної матерії можуть взаємодіяти зі своїми аналогами з антиматерії. При цьому в центрі нашої галактики така взаємодія може призвести до знищення частинок, але цей процес створює електрони і позитрони.

У ЦМЗ ці частинки швидко втрачають енергію та іонізують водневий газ, як показує моделювання. Таким чином цей процес пояснює одну із загадок нашої галактики.

Якщо легка темна матерія створює позитрони в ЦМЗ, ці частинки в кінцевому підсумку сповільнюються і при зустрічі з електронами знищуються, що призводить до появи гамма-випромінювання. Таким чином це вирішує і другу загадку Чумацького Шляху, кажуть учені.

При цьому автори дослідження кажуть, що їхні висновки дуже добре узгоджуються з даними спостережень за ЦМЗ.

Як уже писав Фокус, вчені виявили найкращий доказ позаземного життя на океанічній планеті, схожій на Землю, що розташована на відстані 124 світлових роки від нас.

Також Фокус писав про те, що в ранньому Всесвіті астрономи виявили найдавнішу галактику-близнюка Чумацького Шляху. Але пояснити її дуже складно, адже вона суперечить моделям формування галактик.