Фізики й астрономи вивчили гамма-випромінювання, викликане карликовою галактикою Стрілець, недалеко від Чумацького Шляху. Вони показали, що все спостережуване гамма-випромінювання може бути пояснене мілісекундними пульсарами, а тому не може бути інтерпретоване як димляча сигнатура темної матерії.
Група дослідників, до якої входять фізики та астрономи з UvA, вивчила гамма-випромінювання, викликане невеликим супутником нашого Чумацького Шляху.
Вони показали, що все спостережуване гамма-випромінювання може бути пояснене мілісекундними пульсарами, а тому воно не є проявом темної матерії.
Результати дослідження опубліковані в журналі Nature Astronomy.
У центрі нашої галактики утворюється пара колосальних бульбашок гамма-випромінювання, які простягаються на 50 000 світлових років у поперечнику.
Виявлене близько десяти років тому космічним гамма-телескопом Фермі джерело випромінювання у формі пісочного годинника залишається неясним.
Такі бульбашки Фермі поцятковані кількома загадковими субструктурами з дуже яскравим гамма-випромінюванням.
Зокрема, так званий кокон Фермі розташований у південній частині галактики. Раніше вважалося, що він являє собою залишки від спалаху надмасивної чорної діри.
Команда, до складу якої входять Оскар Масіас з Амстердамського університету і Роланд Крокер з Австралійського національного університету, проаналізувала дані космічних телескопів GAIA і Fermi і дійшла висновку, що кокон Фермі насправді викликаний випромінюванням карликової галактики Стрілець.
Цю галактику-супутник Чумацького Шляху видно і на Землі, якщо ігнорувати бульбашки Фермі. Стрілець, гравітаційно взаємодіючи з Чумацьким Шляхом, втратив більшу частину свого міжзоряного газу, а багато зірок вирвалися з ядра у витягнуті потоки.
З огляду на те, що карлик Стрільця перебуває у стані повного спокою - у нього немає ні газу, ні зоряних ясел - існує лише кілька ймовірних джерел гамма-випромінювання, включно з такими:
- популяція невідомих мілісекундних пульсарів;
- анігіляція темної матерії.
Мілісекундні пульсари - це залишки деяких типів зірок, значно масивніших за Сонце, які перебувають у тісних бінарних системах. Тепер вони зайняті тим, що викидають космічні частинки внаслідок своєї екстремальної динамо-енергії.
Електрони, випущені мілісекундними пульсарами, стикаються з низькоенергетичними фотонами космічного мікрохвильового фону, перетворюючи їх на високоенергетичне гамма-випромінювання.
Крокер, Масіас та інші співавтори переконані, що гамма-кокон пояснюється мілісекундними пульсарами в карлику Стрільця, гіпотеза про темну матерію категорично відкидається.
Це відкриття проливає світло на мілісекундні пульсари як на ефективні прискорювачі високоенергетичних електронів і позитронів.
Нова гіпотеза також припускає, що подібні фізичні процеси можуть відбуватися і в аналогічних карликових галактиках, насамперед поблизу Чумацького Шляху.
Що дуже важливо, оскільки дослідники темної матерії довгий час вважали, що спостереження гамма-випромінювання, що випускається малою зоряною системою, незмінно вказує на анігіляцію темної матерії.
Дослідження також змушує переглянути можливості високоенергетичного випромінювання спокійних зоряних об'єктів, таких, як карликові сфероїдальні галактики, і їхню роль як основних цілей для пошуку фантомної темної матерії.
