Две группы астрофизиков предложили объяснение необычному распределению гамма-излучения в Млечном Пути, оперируя только "обычным" веществом и не привлекая темную материю. Работа одного из коллективов опубликована в журнале Astrophysical Journal, а второго - в Physical Review Letters. Краткий анализ статей представлен в пресс-релизе Университета Калифорнии в Сан-Диего.
Понятие темной материи, или скрытой массы, впервые возникло в 1930-е годы. Астрономы заметили, что некоторые особенности поведения космических объектов невозможно объяснить с точки зрения законов физики. Чтобы "уложить" наблюдаемые эффекты в существующие научные рамки, и была предложена концепция темного вещества. Оно не участвует в электромагнитных взаимодействиях и проявляется только по своим гравитационным эффектам.
Одним из явлений, которые невозможно было объяснить без привлечения темной материи, считается распределение гамма-излучения в Галактике. Так, в центре Млечного Пути наблюдается "сгущение" гамма-лучей по сравнению с его окраинами. Авторы статьи, вышедшей в Astrophysical Journal, объяснили наблюдаемую неравномерность распределения, проанализировав перемещения электронов и их двойников из антиматерии - позитронов. Когда эти частицы встречаются, они аннигилируют с выделением гамма-излучения. Согласно расчетам ученых, пути электронов и позитронов пролегают как раз таким образом, что выделяемое при их встрече гамма-излучение с наибольшей вероятностью сконцентрируется в центральной части Галактики.
Вторая группа исследователей изучала возможность появления гамма-лучей при аннигиляции частиц темной материи. При этом должны образовываться электрон-позитронные пары и выделяться гамма-кванты. Авторы работы в Physical Review Letters показали, что это событие является маловероятным. Аннигиляция позитронов и электронов в этом случае должна была бы происходить на слишком малом расстоянии от взорвавшихся звезд, которые их породили.
Астрономы регулярно находят доказательства за и против существования темной материи. Так, в конце октября 2008 года появилось сообщения об обнаружении избытка позитронов детекторами прибора PAMELA. В их происхождении немедленно "обвинили" темную материю. Несколько позже в рамках проекта ATIC были зафиксированы высокоэнергетические электроны, источником которых также могла являться загадочная скрытая масса. Однако наблюдения, сделанные несколько позже орбитальным телескопом "Ферми", не подтвердили этот результат.