Найдены доказательства существования темной материи?

Темная материя - невидимая субстанция, о наличии которой можно судить только по ее гравитационному воздействию. Согласно существующим теориям, на темную материю приходится более 90% массы Вселенной, однако ученые не могут точно установить ее природу.

В ноябре 2008 года впервые появились сообщения, что детектор PAMELA на борту российского спутника Ресурс-ДК1 обнаружил неожиданный избыток позитронов, одним из возможных объяснений которого является аннигиляция темной материи. Статья в Nature - первая официальная публикация полученных российско-итальянской группой результатов.

Профессор МИФИ Аркадий Гальпер, координатор работ в рамках эксперимента с российской стороны, в беседе с РИА Новости отметил, что "можно найти не одну модель, описывающую наши результаты".

"Этим в настоящее время занимаются ученые-теоретики самой разной специализации. Эти теории могут проливать свет на многие до сих пор плохо изученные объекты и процессы, такие как процессы рождения античастиц во Вселенной или процессы их взаимодействия с электромагнитным излучением или другими частицами в ходе движения в космическом пространстве", - сказал профессор.

"Наиболее интересной, разумеется, является теория о том, что рождение электронов и позитронов, наблюдаемых нами, происходит при аннигиляции загадочных частиц темной материи", - добавил он.

Гальпер и его коллеги получили данные о наличии в космических лучах потоков позитронов очень высоких энергий (около 10-100 гигаэлектронвольт). Объяснить их происхождение взаимодействием частиц космических лучей с материей, что теоретики считают "вторичными источниками" античастиц, невозможно.

Авторы полагают, что их данные свидетельствуют в пользу так называемых "первичных источников" антивещества во вселенной, к которым относятся пульсары, микроквазары или частицы темной материи, аннигилирующие между собой, согласно теории, с образованием высокоэнергетических частиц - электронов и позитронов.

Ученые надеются определить природу обнаруженных позитронов при анализе новых данных со спутника, которые позволят оценить поток позитронов в космических лучах еще более высоких энергий - вплоть до 300 гигаэлектронвольт.

К тому же в скором времени появится возможность сопоставить данные эксперимента PAMELA с данными космического гамма-телескопа "Ферми", изучающего различные источники гамма-излучения во Вселенной. Такой тип излучения, в частности, возникает при аннигиляции позитронов и электронов, одним из источников которых могут быть аннигилирующие частицы темной материи.

"Если предположение об обнаружении нами следов темной материи окажется справедливым, оно позволит существенно продвинуть теорию темной материи, обнаружить следы которой экспериментально до сих пор никому не удавалось", - считает Гальпер.

Вместе с тем, ученые предлагают и другие объяснения наблюдаемого эффекта. В частности, группа ученых под руководством Ютаки Фудзита (Yutaka Fujita) из университета японского города Осака объясняют избыток позитронов влиянием взрывов сверхновых в относительной близости от Земли.

В статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета, говорится что остатки взрывов сверхновых порождают ускоренные потоки протонов, которые, взаимодействуя с веществом, порождают позитроны и электроны, которые обнаружила PAMELA.

Международный проект PAMELA (Payload for Antimatter Matter Exploration and Light-nuclei Аstrophysics - "Груз для изучения антисоставляющей вещества и астрофизики легких ядер") стартовал в июне 2006 года, когда был запущен созданный в ЦСКБ "Прогресс" российский спутник Ресурс-ДК1, предназначенный для дистанционного зондирования Земли.

На его борту был также размещен высокочувствительный детектор античастиц - PAMELA, который способен регистрировать античастицы (позитроны, антипротоны) в широком диапазоне энергий (80 мегаэлектронвольт - 190 гигаэлектронвольт для антипротонов и 50 мегаэлектронвольт - 270 гигаэлектронвольт для позитронов).

Эксперимент продлится, по меньшей мере, до конца 2009 года.