Астрофизики из Китайской академии наук под руководством И Чжун Фаня проанализировали 15,5 лет данных с космического гамма-телескопа Fermi-LAT. Изучая 13 массивных скоплений галактик, они заметили нечто необычное: в направлении трех крупнейших скоплений — Девы, Печи и Змееносца обнаружился резкий всплеск гамма-излучения с энергией около 43 ГэВ. Такие спектральные линии считаются «золотым стандартом» в поисках темной материи, поскольку ни один известный астрофизический процесс не может создать настолько четкий, игольчатый пик. Статистическая значимость сигнала составила 4,3 стандартных отклонения, что говорит о крайне малой вероятности случайности.
⚠️ Самое интригующее открытие оказалось полной неожиданностью: если сигнал исходит от темной материи, то в центре нашей Галактики, где этой материи должно быть значительно больше, он должен был бы проявиться с огромной силой. Однако при анализе данных из внутренней области Млечного Пути ученые не нашли ни следа линии на 43 ГэВ. Более того, проверка на «земном лимбе» — излучении, возникающем на краю атмосферы Земли, тоже дала отрицательный результат. Это позволило исключить инструментальные ошибки и артефакты калибровки телескопа, но одновременно сделало интерпретацию сигнала крайне сложной.
🧩 Ученые предложили несколько объяснений. Согласно первой гипотезе, в галактических скоплениях может существовать огромное количество мелких субструктур из темной материи, которые работают как естественные усилители сигнала. Однако современные компьютерные модели не подтверждают такой сильный эффект. Вторая гипотеза связана со скоростной зависимостью аннигиляции: в скоплениях частицы движутся медленнее, чем в центре Галактики, и при определенных условиях вероятность их столкновения резко возрастает. Третий вариант вообще отказывается от темной материи: возможно, мы имеем дело с экзотическим астрофизическим процессом, например, взаимодействием сверхбыстрых электронных ветров от пульсаров с фотонами в жестком режиме.
🔬 Окончательный ответ может дать новое поколение космических обсерваторий. Китайский проект VLAST, который планируется запустить в ближайшие годы, обладает огромной приемной площадью и превосходным энергетическим разрешением. По расчетам, всего за два года работы этот телескоп сможет накопить достаточно данных, чтобы либо подтвердить существование загадочной линии на 43 ГэВ, либо окончательно опровергнуть ее.
Если сигнал окажется реальным, это станет первым прямым свидетельством существования темной материи, но ее свойства окажутся гораздо сложнее, чем предполагалось ранее.