Звездите, галактиките, планетите и облаците от космически газ съставляват приблизително 15% от общото количество вещество във Вселената. Останалата част се нарича тъмна материя, чието търсене все още не е увенчано с успех. Възможно е учените да не са търсили на правилното място. Група физици от САЩ предлага да се търсят следи от разпадането на тъмната материя на още по-екзотични частици — гравитони, които след това се превръщат във фотони. Предимството е, че тази верига трябва да оставя забележима следа в междугалактическото пространство.
Авторите на изследването предлагат да се търси не самата тъмна материя, а нейните „отгласи“. Те се основават на ефекта на Херценщайн: ако тъмната материя се разпада на гравитони (хипотетични частици — носители на гравитацията), то тези гравитони, преминавайки през мащабни магнитни полета, могат да се превърнат във фотони — частици на светлината. Така че, въпреки че не можем да наблюдаваме тъмната материя директно, бихме могли да регистрираме излишък от гама-лъчение, който възниква в резултат на тази верига от събития.
Ролята на космическите нишкиКлючова роля в този сценарий играят космическите нишки — гигантски структури от газ, прах и звезди, свързващи галактиките в космическа мрежа. Тези нишки проникват през около 30% от наблюдаемата Вселена и притежават слаби, но обширни магнитни полета, които остават еднородни в продължение на милиони светлинни години. Тяхната интензивност възлиза едва на милиардни части от G (за сравнение: магнитното поле на Земята е 0,5 G (гауса), което е 100 пъти по-слабо от обикновения магнит на хладилника). Но именно при такива условия гравитон-фотонната конверсия може да стане забележима.
Повечето съвременни експерименти за търсене на тъмна материя са съсредоточени в центъра на Млечния път, където, според предположенията на астрофизиците, плътността на тъмната материя е максимална. Но новият подход измества фокуса: сигналът от разпадането на тъмната материя на гравитони и последващото им превръщане във фотони трябва да идва предимно от междугалактическото пространство. Това е принципно нов подход в търсенето, съобщава Science Alert.
Изследователите предлагат да се сравнява измереният поток от гама-лъчение с фоновото ниво, което е известно въз основа на данните от космическия телескоп „Ферми“. Ако в определени области (особено в космическите нишки) потокът се окаже по-висок от фоновото ниво, това може да е именно търсеният сигнал.
Засега това е теоретичен модел, но той може да бъде проверен. Ефектът на превръщането на гравитоните във фотони е стандартен процес в рамките на Стандартния модел на физиката. Единственото предположение е, че тъмната материя се разпада на гравитони. Всичко останало следва от известните закони. Учените се надяват да получат потвърждение на хипотезата след изстрелването на Advanced Particle-astrophysics Telescope (APT) — перспективен космически телескоп от ново поколение. Неговата чувствителност към този тип разпад на тъмната материя е с един порядък по-висока в сравнение с телескопа „Ферми“.