Приборы МКС возможно зарегистрировали следы темной материи
Установленный на Международной комической станции магнитный альфа-спектрометр зарегистрировал антипротоны, возникновение которых на сегодняшний день лучше всего объясняется участием темной материи. К таким выводам независимо друг от друга пришли две команды исследователей из Германии и Китая, статьи которых только что опубликованы в Physical Review Letters.
На сегодняшний день одним из главных способов обнаружения темной материи, которая не видна нам, поскольку практически не взаимодействует с материей обычной, является поиск «избыточных» космических лучей, которые предположительно образуются при аннигиляции сталкивающихся частиц темной материи. Это одна из сфер применения вынесенного в космическое пространство спектрометра.
Две команды ученых независимо друг от друга проанализировали последние полученные им данные по антипротонам космических лучей. Обе группы пришли к выводу об избыточности антипротонов, которая может указывать на частицы темной материи с массой порядка десятков ГэВ/с 2.
Космические лучи содержат небольшое долю частиц антивещества, таких как позитроны и антипротоны. Большинство этих античастиц создаются в обычных столкновениях между космическими частицами высоких энергий и межзвездным газом. Однако небольшая их часть может исходить от темной материи. Надо только опознать ее, если она там есть.
В своем исследовании Алессандро Куоко (Alessandro Cuoco) и сотрудники Университета Аахена (Германия) исследовали два сценария: один с темной материей и другой - без нее. Они запускали симуляции для обоих случаев, регулируя различные параметры, чтобы получить картину событий, последствия которых наилучшим образом соответствуют наблюдаемым данным антипротонных, протонных и гелиевых космических лучей из AMS и других экспериментов. Выяснилось, что модель с участием темной материи, частицы которой имеют массу 80 ГэВ/c 2, соответствует наблюдаемой в случае антипротонных измерений картине лучше, чем модель без оной.
Мин-Ян Цуй (Ming-Yang Cui) из Китайской академии наук и его коллеги провели независимый анализ, основанный на несколько иной стратегии. Ученые сосредоточились на соотношении количеств бора и углерода. В этом случае также оказалось, что наблюдаемая картина лучше всего достигается при участии частиц темной материи, имеющих массу от 40 до 60 ГэВ/c 2.
Специалисты уже связали полученные данные с наблюдаемым избытком гамма-лучей из центра нашей галактики, появление которых также связывают с темной материей. Правда, этому предлагаются и другие, более «прозаические» объяснения, вроде излучения пульсаров.
Напомним, что предположение о существовании темной материи было введено в современную космологию в 30-е годы XX века, чтобы при помощи ее гравитации объяснить видимые феномены движения звезд и галактик. Темная материя практически не взаимодействует с обычной, не излучает, не поглощает и не отражает электромагнитное излучение, поэтому ее до сих пор не удалось обнаружить. Хотя по современным представлениям на ее долю приходится около 22% всей массы Вселенной, она продолжает оставаться не более, чем красивой гипотезой.
