Анализ данных «Ферми» выявил потенциальный сигнал аннигиляции темной материи

Существование темной материи, невидимой субстанции, выявляемой лишь по ее гравитационному влиянию, остается одной из ключевых гипотез в современной космологии. Профессор Томонори Тотани из Токийского университета представил анализ, который может стать первым прямым наблюдательным подтверждением этой загадочной компоненты Вселенной, составляющей, по оценкам, около 27% ее массы-энергии.

Профессор Тотани 26 ноября 2025 года опубликовал в «Journal of Cosmology and Astroparticle Physics» результаты обработки пятнадцатилетнего массива данных, собранных космической обсерваторией Fermi от NASA. Анализ выявил остаточное свечение гамма-лучей, имеющее форму гало, исходящее из центральной области Млечного Пути после исключения всех известных источников излучения. Зафиксированный пик фотонной энергии на отметке 20 гигаэлектронвольт (ГэВ) точно соответствует теоретическому спектру, предсказанному для процесса аннигиляции гипотетических слабовзаимодействующих массивных частиц, или WIMP. Эти наблюдения позволяют предположить, что масса таких WIMP-частиц может составлять приблизительно 500 масс протона.

Если эти данные будут подтверждены, это будет означать, что человечество впервые «увидело» темную материю, что подразумевает открытие новой элементарной частицы, находящейся за пределами Стандартной модели физики. Концепция темной материи была впервые введена в научный оборот в 1930-х годах астрономом Фрицем Цвикки, зафиксировавшим аномалии во вращении галактик в скоплении Кома, где наблюдаемой массы было недостаточно для гравитационного удержания системы. В 1932 году голландский астроном Ян Оорт также уточнил оценку плотности темной материи, предполагая, что она может состоять из тусклых звезд или метеоритного вещества.

Несмотря на потенциальную значимость, научное сообщество призывает к сдержанности, указывая на сложность полного исключения всех прочих астрофизических источников в столь плотных областях, как центр Галактики. Профессор Джастин Рид из Университета Суррея отметил отсутствие аналогичных сигналов от карликовых галактик, богатых темной материей. Профессор Кинва Ву из UCL акцентировал внимание на необходимости «экстраординарных доказательств» для столь серьезного утверждения. Сам Тотани согласен, что окончательное подтверждение требует обнаружения гамма-лучей с идентичной спектральной сигнатурой в других местах с высокой плотностью темной материи, в частности, в карликовых галактиках.

Десятилетия экспериментов, включая поиски WIMP с помощью наземных детекторов и ускорителей, таких как Большой адронный коллайдер, до сих пор не дали однозначных результатов. В то же время, эксперименты, использующие ксенон, например LZ, установили строгие пределы для WIMP, в то время как проекты, такие как Global Argon Dark Matter Collaboration, основанная в 2017 году, разрабатывают детекторы на благородных газах для исследования других диапазонов масс. Текущие результаты представляют собой критически важный, хотя и пока не подтвержденный, потенциальный поворотный момент в этом почти вековом научном поиске.