В двух независимых научных публикациях, самая последняя из которых печатается в десятом (июльском) выпуске журнала Physical Review Letters, астрофизики показывают, что такое распределение гамма-излучения можно, кстати говоря, объяснить распространением по галактике “позитронов антиматерии”, образующихся при радиоактивном распаде элементов, который порождается взрывами массивных звезд в галактике. Это означает, - сказали ученые, - что наблюдаемое распределение гамма-излучения не является доказательством в пользу темной материи.

“Это не такая великая тайна”, - отметил Ричард Лингенфельтер (Richard Lingenfelter), ученый- исследователь из Центра астрофизики и космических наук университета Калифорнии в Сан Диего, который проводил исследования совместно с Ричардом Ротшильдом (Richard Rothschild), ученым-исследователем из того же университета Калифорнии в Сан Диего (UCSD), и Джеймсом Хайгдоном (James Higdon), профессором физики в колледжах Кларемонта. “Наблюдаемое распределение гамма-излучения, на самом деле, вполне согласуется со стандартной картиной”.

Данные измерений гамма-излучения, выполненных европейским спутником - международной гамма -астрономической лабораторией ИНТЕГРАЛ (INTEGRAL) за последние пять лет, привели астрономов в недоумение, заставив некоторых из них утверждать, что “великая тайна” возникла только потому, что распределение этого гамма-излучения в различных областях галактики Млечный Путь было совсем не таким, которого можно было бы ожидать.

Для объяснения первопричины, порождающей эту тайну, некоторые астрономы выдвинули гипотезу о том, что существуют разные виды темной материи, которая, как допускают астрономы, существует - вследствие необычных гравитационных воздействий на видимую материю, такую как звезды и галактики - но еще пока не обнаружена.

Что доподлинно известно, так это то, что наша галактика - и другие - заполнена микроскопическими субатомными (элементарными) частицами, называемыми позитронами, которые в антиматерии являются аналогами обычных, широко известных электронов. Когда электрон и позитрон сталкиваются друг с другом в космосе, две частицы аннигилируют с высвобождением энергии в виде гамма-излучения. Иными словами, электрон и позитрон перестают существовать, зато появляются два или три гамма-кванта.

”Эти позитроны рождаются при скоростях, близких к скорости света, и путешествуют долгие световые тысячелетия прежде, чем произойдет достаточное их замедление в плотных облаках газа, дающее им шанс соединиться с электроном и аннигилировать в смертельном танце”, объясняет Хайгдон (Higdon).

“Их замедление происходит вследствие сопротивления, оказываемого другими частицами во время их путешествия через космос. Движению позитронов также мешают многочисленные флуктуации в галактическом магнитном поле, которые отбрасывают их назад и вперед в момент прохождения. Все это следует учитывать при расчете среднего расстояния, которое позитроны преодолели, перемещаясь от мест их рождения при взрыве сверхновых”.

”Одни позитроны направляются к центру Галактики, другие - к периферийным сокровищам Млечного Пути, которые носят название галактического гало, а некоторые попадают в спиральные рукава”, - заметил Ротшильд (Rothschild). “Пока подсчитать все это детальным образом не под силу даже самым скоростным суперкомпьютерам, поэтому нам было проще использовать те сведения, которые нам уже известны, например, в отношении того, как электроны перемещаются по солнечной системе, а также наши умозаключения об их перемещении в других местах в космосе, чтобы оценить, каким образом их аналоги в антиматерии проходят через галактику”.

Ученые рассчитали, что большая часть гамма-излучения должна быть сосредоточена во внутренних регионах галактики, именно так, как это демонстрируют данные, полученные со спутника, сообщила группа исследователей в статье, опубликованной в прошлом месяце в Астрофизическом журнале.

“Наблюдаемое распределение гамма - излучения согласуется со стандартной картиной, наблюдаемой в случае, когда источником позитронов является радиоактивный распад изотопов никеля, титана и алюминия, образованных в момент взрыва сверхновых звезд более массивных, чем Солнце” , - сказал Ротшильд (Rothschild).

В своей совместной статье, напечатанной в еженедельном выпуске Physical Review Letters, ученые указывают на то, что основная посылка одного или более экзотических объяснений по поводу предполагаемой тайны - распадов или аннигиляций темной материи - не выдерживает критики, поскольку предполагает, что позитроны аннигилируют на очень близком расстоянии от взорвавшихся звезд, породивших их.

“Мы наглядно продемонстрировали, что это не так, и что распределение гамма-излучения, наблюдаемое со спутника, оборудованного техникой, регистрирующей гамма-излучение, не является выявлением или индикатором ‘сигнала темной материи’ ” , - сказал Лингенфельтер ( Lingenfelter).

Источник