Темная материя может порождать космические струны

  • 29 июня 2011
Струны в центре Млечного Пути Правообладатель иллюстрации na
Image caption Струны фиксируются благодаря радиосигналам, которые они генерируют в галактическом газе в центе Млечного Пути

Непонятные пока для астрономов струны, наблюдаемые в радиоизлучении из центра нашей галактики, могут содержать доказательство существования темной энергии.

Согласно данным, опубликованным авторами доклада, размещенного в астрономическом архиве Arxiv, излучение этих струн может иметь источником столкновений между собой частиц темной материи.

Темная материя, как считают многие астрофизики, составляет большую часть массы нашей Вселенной, однако наблюдать ее непосредственно до сих пор не удавалось.

Авторы опубликованного исследования признают, что их теория нуждается в дальнейшем экспериментальном обосновании.

Космические струны с момента их открытия в 80-х годах прошлого столетия были загадкой для астрономов.

Они обладают ярко выраженным магнитным полем и излучают высокочастотное радиоизлучение, часто весьма интенсивное.

Темные струны

"Существует масса публикаций по этим космическим объектам, и высказывались различные теории насчет того, как именно они генерируют такое излучение, но на самом деле, никто ничего об этом не знает", – говорит Дэн Хупер, астрофизик в Национальной лаборатории имени Ферми в США, и один из авторов только что опубликованного доклада.

Одним из объяснений такого поведения этих объектов может быть синхротронное излучение релятивистских частиц, обычно электронов, ускоряемых магнитным полем. Впрочем, существует несколько теорий, которые объясняют такое излучения без привлечения фактора темной материи – это так называемые астрофизические модели.

Правообладатель иллюстрации NASA ESA
Image caption Карта распределения темной материи во Вселенной была составлена на основании данных, полученных телескопом "Хаббл"

Дэн Хупер и его коллеги высказали предположение о том, что электроны, которые возникают в результате взаимодействия частиц темной материи, могут порождать синхротронное излучение, доходящее до Земли.

"Астрофизические модели не объясняют, почему струны, расположенные ближе к центру галактики, излучают сильнее, чем те, которые находятся дальше от него, – рассказал доктор Хупер в беседе с научным обозревателем Би-би-си. – Мы считаем, что по мере приближения к центру галактики темной материи становится больше и это дает естественное объяснение этому явлению".

В модели, созданной исследователями, электроны во всех наблюдавшихся струнах обладают высокой энергией – от 5 до 10 миллиардов электронвольт.

"Почему все эти струны, которые отличаются друг от друга в астрофизическом смысле, содержат разное вещество, расположены в разных местах, почему все они имеют электроны с таким количеством энергии?", – задает вопрос Дэн Хупер.

"В рамках модели темной материи ответ на этот вопрос прост – темная материя обладает одними и теми же свойствами, где бы она не встречалась", – предполагает доктор Хупер.

Не все так ясно

Однако Трой Портер, астрофизик из Стэнфордского университета, считает, что существование частиц темной материи с энергиями до 10 гигаэлектронвольт (GeV) "противоречит недавно опубликованным предварительным результатам анализа близлежащих шаровидных карликовых галактик".

Результаты наблюдений в ходе подземных экспериментов на Земле также не слишком согласуются с теорией струн из темной материи.

Однако доктор Хупер считает, что будущие результаты эксперимента Cresst в Италии подтвердят теорию его группы.

Вероятно, для решения возникших вопросов требуются дополнительные наблюдения с помощью радиотелескопов.

"Многие из этих струн остаются мало изученными – по ним очень мало данных, – заявил доктор Хупер. – Я надеюсь, что данная публикация побудит радиоастрономов к более тщательному изучению этих объектов".

Новости по теме

Ссылки

Би-би-си не несет ответственности за содержание других сайтов.