Две отдельные команды ученых, одна из Германии, другая – из Тайваня и Китая, опубликовали результаты своих исследований, которые указывают на призрачные следы темной материи в массиве данных с Международной космической станции.

В соответствии с общепринятыми моделями, темная материя является гипотетической субстанцией, ответственной за более чем 25% массы нашей Вселенной. Ее существование необходимо для объяснения расхождений между видимой материей галактик и их гравитационным влиянием.

Математические расчеты говорят, что видимой материи, которая взаимодействует со светом, просто недостаточно, чтобы удерживать галактики и звезды в них в куче. В течение нескольких последних десятилетий ученые не оставляли попыток зафиксировать неуловимым компонент космоса, однако теперь у них появились новые подсказки. Сразу два независимых исследования заметили, что количество антипротонов, пролетают мимо станции, можно объяснить наличием антиматерии.

Это все еще не является доказательством существования темной материи, однако это открытие можно назвать глотком чистого воздуха для исследователей. В то же время, другие ученые пытаются объяснить расхождения в расчетах структурными свойствами Вселенной.

Аннигиляция темной материи

Команда исследователей из Германии и команда из Китая проанализировали количество антипротонов, которые были зафиксированы магнитным альфа-спектрометром (AMS) на борту МКС.

Антипротоны составляют небольшую часть электромагнитного излучения, которое наполняет космос. По своей природе они являются отражением своих партнеров – протонов. Единственное отличие антипротонов от протонов заключается в том, что они имеют противоположные по знаку заряд и магнитный момент.

Обычно антипротоны образуются в результате высокоэнергетических столкновений космических лучей или межзвездного газа. Ученым уже удалось создать собственные антипротоны на Большом адронном коллайдере, однако теория предполагает, что они так же могут возникнуть как следствие столкновения лучей темной материи – когда одна частица темной материи аннигилирует с другой – или ее распада.

Чтобы проверить гипотезу с темной материей, две команды решили посчитать ожидаемое количество антипротонов, которую должен был бы фиксировать детектор AMS в случае присутствия антиматерии и ее отсутствия. Исследователи из Германии установили, что данные по числу антипротонов на МКС больше соответствуют модели, где присутствует темная материя с массой частиц 80 Гэв/с2. Китайцы пришли к похожему выводу – данные с детектора имеют больше смысла, если допустить существование темной материи с частицами 40 – 60 Гэв/с2.

Эти результаты пока рано считать бесспорным подтверждением существования темной материи, однако они дают значительную надежду. Обе команды установили, что данные с МКС соответствуют компьютерным моделям, базирующиеся на темной материи. В то же время, другие ученые отмечают, что это также можно объяснить космическими явлениями, в частности, активностью пульсаров.