Считается, что темная материя составляет около 85% вещества Вселенной, но, несмотря на это, найти ее не получается. Темная материя не взаимодействует со светом, а если и взаимодействует, то слишком слабо и слишком редко, чтобы ее можно было наблюдать непосредственно. Следовательно, темная материя не может состоять из барионных частиц, таких как электроны, протоны и нейтроны, из которых состоят атомы, планеты и звезды.

Главные кандидаты на роль темной материи в современной астрофизике — аксионы и аксионоподобные частицы. Однако, как пишет Space, новая модель ученых из Королевского колледжа Лондона исключает эту гипотезу.

«Мы предполагаем, что за необычным эффектом, наблюдаемым в центре Млечного Пути, может стоять темная материя легче протона, — сказал Шьям Баладжи, руководитель группы. — В отличие от большинства кандидатов на темную материю, которые доступны для изучения через свои гравитационные эффекты, эта форма темной материи может проявлять себя посредством ионизации газа, фактически, отрывая электроны от атомов в ЦМЗ [Центральной молекулярной зоне]. Такое может происходить, если частицы темной материи аннигилируют в пары электрон-позитрон, которые затем взаимодействуют с окружающим газом».

Этот процесс и поток электронов и позитронов обеспечивают энергию, необходимую для ионизации в плотном облаке газа в центре Млечного Пути. Этим объясняется наличие в Центральной молекулярной зоне такого количества ионизированного газа. Даже если аннигиляция темной материи случается редко, чаще всего она происходит именно там, где скапливается.

«Самая большая проблема, которую помогает решить эта модель, — это избыток ионизации в ЦМЗ, — сказал Баладжи. — Космические лучи, обычные виновники ионизации газа, по-видимому, недостаточно сильны, чтобы объяснить высокие уровни ионизации, которые мы наблюдаем».

Если темная материя действительно является причиной ионизации ЦМЗ, ее можно заметить, отслеживая мельчайшие химические изменения в газе Млечного Пути.

Команда ученых из Японии продвинулась в поисках темной материи. Всего четыре часа наблюдений за галактиками с помощью новой спектрографической технологии и Магеллановых телескопов принесли существенные плоды: точные измерения в инфракрасном диапазоне позволили установить новые, наиболее строгие на сегодня ограничения на время жизни темной материи.