Ученые обнаружили тёмную материю благодаря космическому радиошуму

Группа итальянских и испанских физиков представила свою интерпретацию данных эксперимента ARCADE, важная роль в которой отводится частицам тёмной материи — вимпам.

Вимп (данные Wikipedia) — гипотетическая слабовзаимодействующая массивная частица. Хотя устоявшегося термина для этого понятия в русскоязычной литературе нет, слово "вимп" широко используется в разговорной речи специалистов. Вимпы являются кандидатами на роль основного компонента холодной тёмной материи, которая даёт около четверти вклада в общую плотность Вселенной (наблюдаемая барионная плотность в 6 раз меньше).

Целью ARCADE были радионаблюдения довольно большого участка неба — кольца радиусом в 30 и шириной в 20 градусов — на частотах в 3–90 ГГц. Завершив измерения и обработав их результаты, учёные обнаружили неожиданно мощный изотропный (ненаправленный) компонент излучения. Теоретики пытались связать этот космический "радиошум" со сверхновыми, квазарами, обычными звездообразующими галактиками, но особых успехов не добились.

Авторы новой работы показали, что измерения ARCADE легко моделируются при учёте аннигиляции вимпов, которая должна приводить к образованию электронов и позитронов. Последние и становятся источниками "радиошума", перемещаясь по искривлёнными магнитным полем траекториям и испуская синхротронное излучение. Аналогичный эффект появления "дополнительных" заряженных частиц можно получить в модели, описывающей распады вимпов.

Поскольку вимпы остаются чисто теоретической конструкцией, многие параметры которой можно варьировать, коллеги авторов не считают новую интерпретацию убедительной, отмечая при этом её простоту и стройность. Возможно, истинность предложенной модели подтвердят будущие наблюдения на радиотелескопе SKA, который должен приступить к работе в 2020-м.

подробности