Загадка центра Галактики. ИИ помогает разгадать природу таинственного гамма-излучения
Учёные сделали значительный шаг вперёд в попытках объяснить загадочное гамма-излучение, поступающее из центра нашей Галактики.
Среди основных гипотез происхождения этого сигнала рассматривается самоанигиляция тёмной материи — гипотетической формы вещества, составляющей большую часть массы Вселенной, но до сих пор не обнаруженной непосредственно. Другое популярное объяснение связано с миллиардами микрочастиц или наличием большого количества миллисекундных пульсаров — быстро вращающихся нейтронных звёзд, излучающих мощное высокоэнергетическое излучение.
Несмотря на многолетние исследования, единого мнения у ученых нет. Как объясняет автор исследования Флориан Лист из Венского университета, интерпретация сигнала чрезвычайно сложна из-за того, что центр Млечного Пути является исключительно яркой и густонаселённой областью. Предыдущие статистические анализы склонялись к версии с пульсарами, однако они не учитывали важный показатель — энергию каждого отдельного гамма-фотона.
Для решения этой проблемы исследовательская группа разработала систему машинного обучения. Искусственный интеллект прошел обучение на более чем миллионе смоделированных наблюдений. Это позволило учёным впервые одновременно оценить как пространственное распределение сигнала, так и энергетические параметры частиц. Учёт энергии фотонов кардинально изменил результаты работы.
Ранее считалось, что сигнал исходит от относительно ярких точечных источников. Однако новый анализ, по словам Ника Родда из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли, указывает на то, что эти источники должны быть чрезвычайно слабыми. Их практически невозможно отличить от излучения, которое теоретически ожидается в результате аннигиляции тёмной материи.
Кроме того, исследование ставит под сомнение прежнюю теорию о пульсарах. Если это загадочное свечение действительно создают миллисекундные нейтронные звезды, то в центре Галактики их должно быть не менее 35 000 штук. Это в десятки раз превышает предыдущие оценки учёных, которые ограничивались лишь несколькими сотнями или тысячами подобных объектов. Новые данные заставляют астрофизиков пересмотреть старые модели структуры нашего космического дома.