Астрономический сайт Astro-world.narod.ru На главную страницу

Новости


Н о в о с т и
Г а л е р е я
С т а т ь и
К н и г и
И с т о р и я
С с ы л к и
Г о с т е в а я
Р а з н о е

В поисках темного вещества

В декабре 2003 г. завершилось создание в нагорьях центральной части Намибии (Юго-Западная Африка) астрономической сети HESS (High Energy Stereoscopic System). Эта стереоскопическая система регистрации частиц высоких энергий состоит теперь из четырех телескопов площадью по сто с лишним квадратных метров каждый. Разработал и построил астрономическую сеть HESS коллектив ученых из Института ядерной физики им. Макса Планка в Гейдельберге (Германия).
Основная задача исследователей - изучение космического гамма-излучения и поиск гипотетического темного вещества, предположительно определяющего расширение Вселенной, но пока недоступного наблюдению.
В отличие от аналогичных телескопических систем, которые наблюдают свои цели непосредственно, HESS улавливает следы гамма-излучения и космических лучей, оставляемые при вторжении в земную атмосферу. Благодаря вызванному вторжением каскаду вторичных частиц, образующих довольно яркие следы черенковского свечения, можно будет устанавливать источники светящегося следа. Высокая чувствительность делает систему HESS наиболее эффективной из всех, существующих сегодня, и это порождает у специалистов надежду обнаружить наконец давно искомое ими темное вещество.
На Международном симпозиуме по астрономии высоких энергий (Гейдельберг, июль 2004 г.) руководитель намибийского эксперимента В.Хоффман (W.Hoffman) сообщил, что возглавляемая им группа немецких ученых зарегистрировала поток гамма-излучения, идущего непосредственно из центра Млечного Пути.
Согласно существующей теории, Млечный Путь должен быть окутан гигантским гало темного вещества, масса которого более чем в 10 раз превосходит общую массу всех звезд и планет. Одна из распространенных гипотез гласит, что темное вещество состоит главным образом из слабовзаимодействующих частиц большой массы (WIMP), которые заполняют собой все космическое пространство, но остаются неразличимыми для современных наблюдательных средств. Столкновение двух подобных частиц должно порождать потоки других частиц и гамма-лучей. Подобные события должны чаще всего происходить в ядре Млечного Пути, где WIMP, вероятно, образуют плотное скопление вокруг находящейся там сверхмассивной черной дыры.
Постоянный поток гамма-излучения, фиксируемый системой HESS, действительно идет из очень небольшой области галактического центра. Но глава исследовательской группы сомневается в существовании связи данного явления с темным веществом. Дело в том, что характер приходящего оттуда излучения указывает на классическую ударную волну, вызванную обычным столкновением атомных ядер с окружающей космической средой. Их наиболее вероятным источником служит остаток сверхновой, находящейся вблизи галактического центра, где мощные магнитные поля тысячелетиями захватывают частицы и придают им ускорение. Более того, гамма-лучи обладают весьма высокой энергией, а значит, их источником вряд ли могут быть слабовзаимодействующие частицы. Частицы, испускающие это гамма-излучение, должны иметь энергию по меньшей мере 12 трлн электронвольт (!), что в 10-100 раз больше, чем предписывается почти любой моделью суперсимметрии.
Однако некоторые участники симпозиума, и в их числе видные астрофизики, считают, что возможность обнаружения темного вещества в данном эксперименте все еще не исключена. К настоящему времени завершен анализ данных, охватывающих лишь первую половину 2003 г., когда в системе работали только два из четырех телескопов. Теперь, когда в дело включены все четыре, система в состоянии регистрировать различные типы гамма-излучений, поступающих, предположительно, от остатка сверхновой и от близлежащего ядра галактики. Работая в полную силу, система HESS, вероятно, сможет отличать один источник от другого.




Science. 2004. V.305. №5685. P.763 (США).

Hosted by uCoz