Удар по гипотезам. Физики установили новые строгие ограничения для массивных частиц темной материи

Так международная научная коллаборация HESS искала следы самоаннигиляции таинственной темной материи в самом центре нашей галактики.

Физики вели поиск так называемой гамма-линии. Согласно распространенным теоретическим расчетам, частицы темной материи могут сталкиваться друг с другом и аннигилировать, мгновенно превращаясь в пару высокоэнергетических гамма-фотонов. Поскольку плотность этой невидимой субстанции должна быть максимальной в центре Млечного Пути, сигнал должен был выглядеть как четкий пик излучения на конкретной длине волны.

Результаты масштабного исследования опубликовал журнал Physical Review Letters . Ученые проанализировали 546 часов наблюдений за центром Галактики, собранных астрономами в период с 2014 по 2020 год.

Исследователь из коллаборации Эммануэль Мулен напомнил о долгой истории этого эксперимента. Ученый отметил, что «массивные частицы — вимпы — остаются главными кандидатами на роль темной материи, а центр Млечного Пути всегда считался лучшей мишенью для их обнаружения по сигналам самоаннигиляции в гамма-лучах высоких энергий».

Телескопы не зафиксировали ни одной четкой линии излучения. Однако другой соавтор работы, Алессандро Монтанари, объяснил фундаментальную ценность этого результата. Ученый подчеркнул: «Наш анализ установил самые строгие верхние пределы интенсивности аннигиляции тяжелых частиц для широкого диапазона масс, поскольку точная масса темной материи до сих пор никому не известна».

Полученные ограничения нанесли ощутимый удар по гипотетической частице — тепловому хиггсино, которую теперь практически исключили из рассмотрения в рамках стандартной модели распределения массы Эйнасто. Поиск неуловимой субстанции переходит к приборам следующего поколения. Физики готовятся передать эстафету новой гигантской обсерватории CTAO, которая в настоящее время строится в Чили и на Канарских островах.