Авторы исследования предлагают искать не саму темную материю, а ее «отголоски». Они опираются на эффект Герценштейна: если темная материя распадается на гравитоны (гипотетические частицы — переносчики гравитации), то эти гравитоны, проходя через крупномасштабные магнитные поля, могут превращаться в фотоны — частицы света. Так что несмотря на то, что наблюдать темную материю напрямую мы не можем, мы могли бы зарегистрировать избыток гамма-излучения, который возникает в результате этого каскада.

Ключевую роль в этом сценарии играют космические нити — гигантские структуры из газа, пыли и звезд, соединяющие галактики в космическую паутину. Эти нити пронизывают примерно 30% наблюдаемой Вселенной и обладают слабыми, но протяженными магнитными полями, остающимися однородными на протяжении миллионов световых лет. Их напряженность составляет всего миллиардные доли гаусса (для сравнения: магнитное поле Земли — 0,5 гаусса, что в 100 раз слабее обычного магнита на холодильнике). Но именно в таких условиях гравитон-фотонная конверсия может стать заметной.

Большинство современных экспериментов по поиску темной материи сосредоточены на центре Млечного Пути, где, по предположению астрофизиков, плотность темной материи максимальная. Но новый подход смещает фокус: сигнал от распада темной материи на гравитоны и их последующего превращения в фотоны должен идти в основном из межгалактического пространства. Это принципиально новый маршрут поиска, сообщает Science Alert.

Исследователи предлагают сравнивать измеренный поток гамма-излучения с фоновым уровнем, который известен на основании данных космического телескопа «Ферми». Если в определенных областях (особенно в космических нитях) поток окажется выше фонового, это может быть именно искомый сигнал.

Пока это теоретическая модель, но ее можно проверить. Эффект преобразования гравитонов в фотоны — это стандартный процесс в рамках Стандартной модели физики. Единственное допущение — что темная материя распадается на гравитоны. Все остальное следует из известных законов. Подтверждение гипотезы ученые надеются получить после запуска Advanced Particle-astrophysics Telescope (APT) — перспективного космический телескоп нового поколения. Его чувствительность к такому типу распада темной материи на порядок выше по сравнению с телескопом «Ферми».

Физики из США и Великобритании предложили новое объяснение неуловимости темно материи: возможно, она скрывается в пятом измерении — геометрическом пространстве, которое мы не в состоянии воспринимать. Там она входит в резонанс с темным фотоном, гипотетической частицей-переносчиком силы.