Несущийся через Солнечную систему поток тёмной материи увеличивает шансы её найти

Не так давно астрономы открыли поток звёзд, движущийся через окрестности Солнца. Теперь учёные проанализировали связанное с ним движение тёмной материи. Вывод исследователей оптимистичен: "галактическая река" может помочь прямо зафиксировать таинственную субстанцию.

Подробности расчётов изложены в научной статье, опубликованной в журнале Physical Review D группой во главе с Василием Белокуровым (Vasily Belokurov) из Кембриджского университета.

СМИ уже подробно объясняли, откуда человечество знает о существовании тёмной материи и почему большинство экспертов уверено, что она состоит из неких неизвестных науке частиц.

Попытки прямо зафиксировать эти частицы с помощью детекторов пока не увенчались успехом. Но, возможно, в этом может помочь недавно открытое астрономами явление.

Речь идёт о звёздном потоке S1. Поясним, что звёздный поток – это облако светил, которое некогда представляло собой шаровое скопление или же карликовую галактику, столкнувшуюся с нашей. Теперь эта группа звёзд обращается вокруг центра Млечного Пути, постепенно вытягиваясь вдоль орбиты.

Поток S1 был открыт в прошлом году космическим телескопом Gaia, о котором мы подробно рассказывали. Как сообщает ресурс phys.org, это первый известный звёздный поток, который движется через окрестности Солнца.

Поясним, что светила внутри такого облака находятся довольно далеко друг от друга, так что людям не стоит бояться опасных сближений со звёздами S1 (по крайней мере, насколько это сейчас известно).

Зато эта "река" может быть важной для человечества по другой причине. По расчётам специалистов, S1 – это остатки карликовой галактики, содержавшей немало тёмной материи. Значит, вместе со звёздами движется и поток этой субстанции. Прямо сейчас на скорости около 500 километров в секунду он пронзает Солнечную систему, Землю и каждого из нас.

Увеличивает ли это вновь открывшееся обстоятельство шансы обнаружить её с помощью детекторов? Этим вопросом и задалась команда Белокурова. Для этого учёные создали несколько моделей потока тёмной материи. Варианты отличались между собой тем, из каких именно частиц состоит тёмная материя (это пока не известно) и какой энергией они обладают.

Многие специалисты полагают, что загадочное вещество состоит из относительно тяжёлых вимпов. Как показали авторы, наличие S1 увеличивает шансы найти их на действующих детекторах, но лишь при дополнительном условии. Требуется, чтобы энергия частиц составляла от 5 до 25 гигаэлектронвольт. Если тёмная материя состоит из вимпов с другой энергией, человечеству не повезло: S1 не увеличивает шансы её обнаружить на этих установках.

Впрочем, есть детектор вимпов, на который это ограничение не распространяется. Речь идёт о проекте CYGNUS, специально разработанном для поиска анизотропных (имеющих определённое направление) потоков тёмной материи. Как выяснили учёные, зная о существовании S1, шансы на успех CYGNUS можно оценивать гораздо оптимистичнее, чем раньше.

Ещё удачнее, если тёмная материя состоит из аксионов. В этом случае шансы увеличиваются для очень широкого диапазона масс частиц.