На протяжении многих лет астрономы наблюдали необъяснимый избыток гамма-излучения, исходящего из более-менее сферической области, окружающей центр Млечного пути. Одно из основных объяснений заключается в том, что это излучение — результат аннигиляции частиц темной материи при столкновении. Однако, если бы это было так в рамках стандартных моделей, тот же сигнал должен был бы появляться и в карликовых галактиках — небольших, тусклых системах, богатых темной материей и имеющих очень низкий уровень астрофизического фонового шума. Поскольку в карликовых галактиках такого сигнала не обнаружено, интерпретация с темной материей вызывает сомнения.

Новая модель предлагает следующее решение этой проблемы: темная материя состоит из двух различных частиц со слегка отличающейся массой. Аннигиляция происходит при их столкновении на достаточно больших скоростях — процесс, который исследователи называют коаннигиляцией. В гало Млечного пути более оба типа частиц движутся быстрее, а соотношение их таково, что возникает коаннигиляция, которая и порождает наблюдаемое гамма-излучение.

В карликовых галактиках частицы движутся медленнее, а их соотношение таково, что коаннигиляция происходит значительно реже, и интенсивность гамма-излучения ниже, пишет Phys.

«Темная материя вполне может состоять из двух разных частиц, и этим двум разным частицам необходимо встретиться, чтобы аннигилировать, — сказал Гордон Крняич, физик-теоретик и один из авторов. — Таким образом, вы получаете совершенно разные предсказания относительно излучения».

Предложенная модель усложняет стандартную прогностическую зависимость между наблюдениями гамма-излучения в различных галактических средах. Другими словами, отсутствие сигнала в карликовых галактиках больше нельзя считать доказательством против происхождения избытка гамма-излучения Млечного пути из темной материи. Будущие данные астрономических наблюдений телескопа «Ферми», по мере накопления большего количества данных о карликовых галактиках, могут помочь проверить, подтверждаются ли предсказания модели.

Международная научная коллаборация SuperCDMS объявила в марте о достижении критического этапа в поисках темной материи: детектор, расположенный на глубине двух километров в канадской лаборатории SNOLAB, охлажден до рабочей температуры. Температура установки позволяет устранить тепловые шумы от вибрирующих атомов.