Новые ограничения на свойства тёмной материи установлены с помощью инфракрасного спектрографа WINERED

26.02.2025 22:08:00 | iXBT.com

Международная группа исследователей совершила значительный прорыв в поиске тёмной материи. Результаты их работы устанавливают самые строгие на сегодняшний день ограничения на время жизни частиц тёмной материи с массами от 1,8 до 2,7 электронвольт (эВ).

Тёмная материя, составляющая около 85% всей материи во Вселенной, остаётся одной из самых загадочных субстанций в космосе. Она не излучает, не поглощает и не отражает свет, что делает её невидимой для традиционных методов обнаружения. Учёные по всему миру ищут способы косвенного наблюдения за ней, используя передовые детекторы и оборудование.

В своём исследовании команда впервые использовала данные, полученные с помощью WINERED – спектрографа ближнего инфракрасного диапазона с высоким разрешением, установленного на одном из телескопов Магеллана в Чили. Эти телескопы, расположенные в обсерватории Лас-Кампанас в чилийской пустыне Атакама, оснащены зеркалами диаметром 6,5 метров.

Иллюстрация: нейросеть DALL-E

Исследователи сосредоточили своё внимание на карликовых сфероидальных галактиках, которые, как считается, богаты тёмной материей. Для повышения точности поиска учёные применили технику, позволяющую вычитать яркий фон неба из собранных данных. Кроме того, они скорректировали доплеровские сдвиги, объединив информацию от нескольких целей, что позволило отделить возможный сигнал тёмной материи от других сигналов, исходящих от Земли.

Хотя команда не обнаружила определённого сигнала, который можно было бы однозначно связать с распадом частиц тёмной материи на фотоны, им удалось установить новые ограничения на время жизни тёмной материи в исследуемом диапазоне масс.

Исследователи полагают, что разработка новых спектрографов, специально предназначенных для поиска тёмной материи, может сыграть важную роль в будущих наблюдениях. Ключевая идея заключается в том, чтобы ослабить требования к пространственному разрешению, которые не так критичны для поисков тёмной материи. Это позволит установить прибор на менее конкурентоспособный телескоп с малой апертурой, сохраняя при этом чувствительность, сопоставимую с WINERED на телескопе Магеллан для обнаружения тёмной материи при идентичных условиях наблюдения. Если эта идея будет реализована, то такой подход может обеспечить значительно больше времени для наблюдений и доступ к более широкому спектру целей, тем самым расширяя возможности поиска тёмной материи.

Поиск тёмной материи остаётся одной из самых интригующих задач современной физики и астрономии. Каждый шаг на пути к её обнаружению может привести к фундаментальному пересмотру представлений о структуре и эволюции Вселенной. По мере того как учёные продолжают совершенствовать свои инструменты и методы, вероятность обнаружения неуловимой тёмной материи возрастает.

Подробнее