Дослідники виявили, що загадкове ультрафіолетове світло, яке спостерігається в Молочному Шляху, може бути результатом знищення так званих “аксіонних кваркових згустків” – особливої форми темної матерії. Ці унікальні структури, які теоретично існують, складаються з об’єднання звичайних елементарних часток та аксіонів, які є надзвичайно легкими й не мають заряду.
Цей вид темної матерії, якщо він справді існує, має дві форми: звичайну та антиматерію. Ця специфіка надає можливість виникнення ультрафіолетового сяйва, яке інші типи темної матерії просто не здатні створити.
Дослідження, розміщене на платформі arXiv, отримало нові дані, які стверджують, що коли звичайна матерія взаємодіє з антиматерією, відбувається їх взаємознищення, що призводить до вивільнення енергії у формі світла. “Якщо звичайна матерія зіштовхується з антинуклонами, це може призвести до випромінювання світла”, – пояснює Майкл Секатчев, один із авторів дослідження.
Спостереження свідчать про те, що в Молочному Шляху існує надлишок ультрафіолетового світла, якого не можуть пояснити відомі зорі, газ чи пил. Астрономи вперше зафіксували цей феномен у 2010-х роках, але його походження залишалося незрозумілим. Визначальні теорії включали різні типи темної матерії, але жодна з них не підтверджувалася фактами.
Для перевірки гіпотези про те, що зіткнення антинуклонів і звичайної матерії може пояснити це загадкове світло, вчені проаналізували комп’ютерні моделі Молочного Шляху. Вони використали дані про розподіл газу та темної матерії в тестових регіонах моделі, щоб обчислити, скільки ультрафіолетового світла могло б випромінюватися аксіонними кварковими згустками. Результати дослідження засвідчили, що емісії відповідають кількостям ультрафіолетового світла, що фіксувалося космічними апаратами.
Попри обнадійливі дані, результати варто розглядати як попередні. Як зазначає теоретичний астрофізик Джеймс Овердуїн, “автори, здається, переконливо довели, що аксіонні кваркові згустки можуть пояснити невідому частину галактичного фону”.
Ці нові уявлення відкривають перспективи для подальших досліджень, адже, якщо ультрафіолетове світло дійсно викликане уникальними згустками темної матерії, це може суттєво змінити наше розуміння темної матерії та інших фундаментальних питань у фізиці та астрономії, зокрема – чому у всесвіті переважає матерія над антиматерією.