NewsCrimea.ru
  • Новости
  • Технологии
  • Туризм
  • Культура
  • Кино
  • Видео
  • Наука
  • Спорт
No Result
View All Result
  • Новости
  • Технологии
  • Туризм
  • Культура
  • Кино
  • Видео
  • Наука
  • Спорт
No Result
View All Result
NewsCrimea.ru
No Result
View All Result
Home Наука

Темная материя снова ускользает: загадочное гамма-излучение из центров галактик порождают нейтронные звезды

newscrimean.ru by newscrimean.ru
04.05.2022
in Наука
0
Темная материя снова ускользает: загадочное гамма-излучение из центров галактик порождают нейтронные звезды
0
SHARES
0
VIEWS
Поделиться в TelegramПоделиться в Вконтакте

Небо в гамма-лучах, картографированное космическим телескопом «Ферми».

Темная материя — самая весомая и загадочная «материальная» составляющая нашей Вселенной. Она составляет до 85% всей гравитирующей массы Вселенной, однако до сих пор не поддается попыткам обнаружить ее напрямую. Темная материя присутствовала в ранних эпохах Вселенной, и ее скопления способствовали образованию галактик, а сейчас она «скрепляет» их содержимое посредством гравитации — вот и практически и все, что о ней достоверно известно.

Один из кандидатов на роль темной материи — так называемые вимпы (WIMPs, weakly interacting massive particles), или слабовзаимодействующие массивные частицы. Они могли бы образоваться сразу после Большого Взрыва, когда энергия частиц превышала все, что можно достичь в коллайдерах, а после остывания образовать устойчивые сгущения размером с галактику. По одному из предположений, частицы темной материи могут являться майорановскими фермионами и аннигилировать друг с другом — тогда их можно было бы попытаться засечь по рассеянному гамма-излучению, исходящему из областей их высокой концентрации (то есть центров галактик).

Похожее излучение было обнаружено при анализе данных космического телескопа «Ферми», который провел обзор неба в гамма-лучах. Избыток излучения с энергией около двух гигаэлектронвольт исходит из нескольких центральных килопарсек Млечного Пути и концентрируется к его центру. Полностью объяснить этот избыток с помощью известных явлений ранее не удавалось, и ученые неоднократно пытались связать его с аннигиляцией темной материи.

Здесь астрономам приходилось нелегко. Мы не знаем массу частиц темной материи, и энергия излучения от их аннигиляции может быть какой угодно — в диапазоне от нескольких кило- до сотен гигаэлектронвольт (энергия видимого света составляет два-три электронвольта, а излучения в медицинском рентгеновском аппарате — десятки килоэлектронвольт). Идентификация их сигнала среди множества других процессов сродни поиску иголки в стоге сена, особенно в таком бурном и неизведанном регионе, как центр Галактики.

Центр Млечного Пути в инфракрасных и рентгеновских лучах / © NASA/JPL-Caltech/ESA/CXC/STScI

Команда ученых во главе с Ануджем Гаутамом (Anuj Gautam) из Австралийского национального университета изучила возможные механизмы формирования пульсаров, которые могут создавать избыток гамма-излучения. Оказалось, его может испускать ранее неизвестная популяция нейтронных звезд, существующая в центре Млечного Пути.

Нейтронные звезды — одни из самых экстремальных объектов в космосе — имеют в своем арсенале множество способов испускать высокоэнергетическое излучение, и в галактическом центре они водятся в изобилии. Обычно они образуются во вспышках сверхновых, и пульсары с коротким периодом вращения способны породить именно то излучение, которое открыли при анализе данных «Ферми». Тем не менее, предыдущие попытки привлечь их к этому встретились со сложностями.

Напрямую пульсары с такого расстояния видны редко, но массивные звезды часто существуют в кратных системах. Их популяция, достаточная для образования нужного количества пульсаров, породила бы и слишком много рентгеновских двойных — а их в центре Галактики было бы видно хорошо. Кроме того, при своем рождении во вспышке сверхновой пульсары часто получают мощную отдачу и улетают прочь в случайном направлении. Такие пульсары просто не смогли бы «столпиться» в центре галактики.

«Шип» слева снизу – след пульсара, получившего отдачу и покидающего остаток сверхновой / © F. Schinzel et al. (NRAO, NSF), Canadian Galactic Plane Survey (DRAO), NASA (IRAS)

И все же, предполагаемый спектр пульсарного излучения слишком хорошо совпадает с наблюдаемым, чтобы отступать от этого объяснения. Ученые проверили, способны ли другие механизмы произвести достаточное количество пульсаров, и один из них действительно подошел – коллапс тяжелых белых карликов, входящих в состав двойных звезд.

Обычно поглощение белым карликом вещества звезды-компаньонки приводит к вспышкам новых. Когда белый карлик «переедает», водород на его поверхности взрывается и рассеивается в космос, после чего аккреция возобновляется. Но часть продуктов реакции остается на поверхности белого карлика, поэтому этот процесс может повторяться не вечно, а только до достижения предела Чандрасекара. Приближение к нему сопровождается столь сильным сжатием и разогревом вещества белого карлика, что запускает термоядерную реакцию во всей его массе.

Дальнейшее зависит от состава белого карлика: чем более легкие элементы в него входят, тем больше энергии выделяется при взрыве. Углерод-кислородные белые карлики взрываются целиком, становясь сверхновыми первого типа, а кислород-неоновые, энергии взрыва которых недостаточно для полного разлета их вещества, коллапсируют в пульсары.

Оказалось, в центре Млечного Пути может накопиться достаточно таких пульсаров, чтобы устранить расхождение предсказанного гамма-излучения с наблюдаемым, а заодно и объяснить диффузное микроволновое излучение, исходящее из центра Галактики.

Таким образом, темная материя снова ускользнула, и все наши знания о ней по-прежнему ограничены косвенными признаками. Поиски иголки в стоге сена продолжаются, и приводят к появлению все новых и новых знаний о самом стоге.

Источник

Носвости шоубизнеса

Дар богини: создана лучшая в истории трехмерная карта Млечного Пути
Наука

Дар богини: создана лучшая в истории трехмерная карта Млечного Пути

14.07.2022
Физики призвали «закрыть» темную материю
Наука

Физики призвали «закрыть» темную материю

12.07.2022
NASA показало первый снимок «Джеймса Уэбба»
Наука

NASA показало первый снимок «Джеймса Уэбба»

12.07.2022
Песчаные облака расскажут о возрасте коричневых карликов
Наука

Песчаные облака расскажут о возрасте коричневых карликов

09.07.2022
Next Post
«Назвал своими именами»: Собчак высказалась о Киркорове после его слов о Пугачевой и Галкине

«Назвал своими именами»: Собчак высказалась о Киркорове после его слов о Пугачевой и Галкине

«Никто не может остановить»: жена Кита Харингтона рассказала о его тяжелой зависимости

«Никто не может остановить»: жена Кита Харингтона рассказала о его тяжелой зависимости

После очередной измены: Рианна пролила свет на отношения с A$AP Rocky

После очередной измены: Рианна пролила свет на отношения с A$AP Rocky

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Categories

  • Кино
  • Культура
  • Маркетинг
  • Наука
  • Новости
  • Спорт
  • Технологии
  • Туризм
  • Шоубизнес

Topics

2018 FIFA World Cup 2018 League Asian Games 2018 Balinese Culture Bali United Budget Travel Chopper Bike Istana Negara Market Stories National Exam Visit Bali
  • О проекте
  • Рекламодателям
  • Вакансии
  • Контакты:
Размещению материаллов info@newscrimean.ru

© 2022 NewsCrimea.ru - Новости мира и Крыма | Сайт создан vigodno.org.

No Result
View All Result
  • Видео
  • Культура
  • Кино
  • Театр
  • Маркетинг
  • Наука
  • Новости
  • Политика
  • Спорт
  • Технологии
  • Туризм
  • Шоубизнес

© 2022 NewsCrimea.ru - Новости мира и Крыма | Сайт создан vigodno.org.