европейский орбитальный телескоп XMM-Newton периодически следил не за конкретными объектами в нашей Галактике или за ее пределами, а на относительно пустые участки неба на окраинах Млечного Пути.
В отличие от центра Галактики, в этих участках, как предположили астрофизики, не должно быть точечных источников рентгеновских волн. В итоге, если бы астрофизики нашли там рентгеновские фотоны с «нужной» энергией, это автоматически стало бы прямым свидетельством существования нестабильных аксионов.
Руководствуясь этой идеей, ученые проанализировали все данные, которые XMM-Newton собирал за последние два десятка лет работы. В результате ученые собрали огромный массив данных и провели рекордные по чувствительности поиски следов легкой темной материи.
Несмотря на это, астрономы не смогли найти никаких намеков на то, что подобные распады происходят даже с очень малой вероятностью. Как считают Сафди и его коллеги, это говорит о том, что нестабильных аксионов в той форме, о которой писали теоретики, в природе нет.
aboutspacejornal.net, 27 марта 2020
Журнал Science. 2020
Бенджамин Сафди, Мичиганский университет (США)
Глава 11-4-10
Дополнительное излучение в центре Галактики не связано с распадом темной материи
Август 2020
Более чем 10 лет назад физики обнаружили избыток высокоэнергетического излучения со стороны центра Млечного пути, наблюдая его при помощи космического гамма-телескопа Fermi («Ферми»). Они предположили, что это излучение может указывать на аннигиляцию частиц темной материи, однако в новом исследовании, опубликованном в журнале Physical Review D, команда ученых из Калифорнийского университета, США, исключает такую интерпретацию.
В новой работе ученые во главе с Геворком Абазаджяном (Kevork Abazajian), профессором физики и астрономии Калифорнийского университета, сообщают, что после обширного сопоставления данных наблюдений, проведенных при помощи спутника Fermi, с современными моделями частиц темной материи, которые могли бы вызвать рассеянное аннигиляционное излучение вблизи центра Галактики, подходящего кандидата на роль частицы темной материи в диапазоне масс от 10 до 1000 масс протона обнаружено не было. Поскольку этот диапазон масс для современных физиков является наиболее привлекательным при поисках кандидатов на роль частицы темной материи, то полученные ограничения являются весьма жесткими.
Однако, как отмечает Абазаджян, эти результаты не отвергают гипотезу темной материи, а лишь позволяют исключить из рассмотрения часть моделей, описывающих поведение этой таинственной субстанции.
astronews.ru, 27 августа 2020
Журнал Physical Review D. 2020
Геворк Абазаджян (Kevork Abazajian), Калифорнийский университет
Глава 11-4-11
Подтверждено существование таинственной темной материи в Млечном Пути
Март 2021
Физики из Италии и Швеции подтвердили, что самым вероятным источником таинственного избытка гамма-излучения из центра Млечного Пути является темная материя. Препринт статьи с результатами исследования опубликован на сайте arXiv.org.
Ученые проанализировали данные, полученные с помощью космического телескопа Fermi, и сравнили их с астрономическими аномалиями, зарегистрированными детекторами и спектрометрами на международной космической станции (МКС). С 2009 года начал обнаруживаться избыток фотонов с энергиями, равными или превышающими один гигаэлектронвольт, исходящих из центра галактики. Ранее исследователи пытались объяснить аномалию скоплениями слабых пульсаров, а также существованием темной материи.
Новые результаты показали, что избыток гамма-лучей большей частью приходит именно из центра галактики, что и ожидается в случае, если источником являются неизвестные частицы, составляющие темную материю. Если бы гамма-излучение порождалось взаимодействием между космическими лучами и атомами, наблюдалась бы зависимость пространственного распределения фотонов от их энергии, однако такая зависимость не обнаружена.
Физики также показали, что гипотеза темной материи не опровергается аномалиями, зарегистрированными приборами МКС. К ним относится избыток позитронов и отсутствие фотонов высоких энергий от карликовых галактик, близких к Млечному Пути.
lenta.ru, 30 марта 2021
https://lenta.ru/news/2021/03/30/radiation/
arxiv.org
https://arxiv.org/abs/2101.11027
Глава 11-4-12
Темная материя замедляет вращение перемычки нашей Галактики
Март 2021
Скорость вращения галактической перемычки Млечного пути, состоящей из миллиардов плотно сконцентрированных звезд, уменьшилась почти на четверть с момента ее формирования, согласно новому исследованию. Работа опубликована в журнале Monthly Notices of the Royal Astronomical Society.
В этом новом исследовании группа под руководством Римпэи Чибы (Rimpei Chiba) проанализировала данные наблюдений, проведенных при помощи космического телескопа Gaia («Гея»), крупной группы звезд, потока Геркулес, которые находятся в резонансе с перемычкой – то есть, они обращаются вокруг центра Галактики с той же скоростью, что и перемычка. Аналогичное явление наблюдается в случае троянских и греческих астероидов Юпитера, которые движутся по орбите гигантской планеты, находясь в точках Лагранжа (перед Юпитером и позади него). Если вращение перемычки замедлялось, эти звезды должны были мигрировать в сторону периферии Галактики, чтобы сохранить период обращения неизменным.
В ходе анализа Чиба и его коллеги обнаружили, что звезды этого потока обогащены металлами (элементами тяжелее водорода и гелия) – и это стало подтверждением версии о миграции звезд потока из центра Галактики, где содержание металлов в веществе звезд в 10 и более раз превышает содержание металлов в веществе звезд внешней части Млечного пути.
Выяснилось, что перемычка – состоящая из миллиардов звезд общей массой в триллионы масс Солнца – замедлилась не менее чем на 24 процента с момента своего формирования.
Согласно авторам, такое замедление перемычки Млечного пути является важным подтверждением гипотезы темной материи, поскольку альтернативные теории гравитации не предполагают снижения скорости вращения перемычки Галактики.
astronews.ru, 15 июня 2021
https://www.astronews.ru/cgi-bin/mng.cgi?page=news&news=20210615091301
Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 2021
Римпэи Чиба (RimpeiChiba). Университет Оксфорд
Глава 11-4-13
Ученые пересмотрели количество ультралегкой темной материи в Млечном Пути
Ноябрь 2023
Продолжительные наблюдения за таймингом сигналов пульсаров позволили наложить ограничения на количество частиц ультралегкой темной материи. Согласно новым данным, ультралегкие частицы точно не могут составлять 100% темной материи в Млечном Пути. Результаты исследования опубликованы в Physical Review Letters.
Природа темной материи — одна из главных загадок современной астрофизики. Многие наблюдения и расчеты указывают на существование «невидимого» вещества, которое взаимодействует с «обычной» барионной материей лишь гравитационно. В их числе — что-то невидимое, «раскручивающее» внешние области галактических дисков быстрее положенных скоростей, движение скоплений галактик, расчеты по реликтовому излучению, колебания плотности барионной материи и другие.
Так как темная материя не взаимодействует с излучением, астрофизики не могут изучать ее привычными методами. Поэтому они ищут альтернативные способы. Межнациональная группа ученых
