Галактический центр под подозрением: загадочное гамма-излучение может указывать на тёмную материю

Загадочный избыток гамма-излучения в центральной области нашей Галактики, получивший название Galactic Center GeV Excess (GCE), уже полтора десятилетия будоражит умы астрофизиков. Зафиксированная в 2009 году обсерваторией Fermi аномалия до сих пор не имеет однозначного объяснения, однако свежая научная работа доказывает, что списывать со счетов тёмную материю пока преждевременно.

Специалисты из Венского университета задействовали передовые алгоритмы машинного обучения. Этот подход позволил впервые провести комплексный анализ как пространственного распределения фотонов, так и их энергетического спектра.

Интеллектуальную модель протестировали на массиве из миллиона гамма-квантов. Итоги оказались весьма неожиданными для сторонников популярной «пульсарной» теории. Если бы аномалию создавали миллисекундные пульсары — ультраплотные пульсирующие звёзды, ускользающие от прямых приборов Fermi, — их плотность должна исчисляться не скромными сотнями или тысячами, как считалось ранее, а как минимум 35 000 объектов.

Подобную численность невозможно согласовать с существующими моделями галактической эволюции. Как отмечают авторы: «В сценарии с точечными источниками наша медианная оценка приближается к 10⁵ объектов, при этом 90-процентный уровень достоверности требует не менее 35 000 единиц — это колоссально превосходит ранние прогнозы».

Альтернативная концепция опирается на аннигиляцию частиц тёмной материи, в частности гипотетических WIMP (тяжёлых слабо взаимодействующих частиц). Будучи античастицами друг для друга, при столкновении они генерируют гамма-кванты. Интеграция спектральных характеристик показала, что характер излучения идеально совпадает с теоретическими моделями аннигиляции. Это обстоятельство существенно ослабляет позиции теории о точечных источниках.

Главный автор исследования Флориан Лист резюмирует: «Наше исследование не утверждает однозначно, что мы зафиксировали следы тёмной материи. Тем не менее, оно демонстрирует несостоятельность преждевременных попыток закрыть этот вопрос». Расшифровка таинственного сигнала осложнена чудовищным фоном центра Галактики, но исследователи уверены, что прорыв совершат именно нейросети и алгоритмы машинного анализа, способные преодолеть барьеры классической статистики.

Источник: iXBT