Получена астрофизическая оценка массы частиц тёмной материи
Выполненные гамма-телескопом «Ферми» наблюдения карликовых галактик — спутников Млечного Пути помогли американским физикам оценить сечение аннигиляции вимпов, предполагаемых частиц тёмной материи, и определить их минимально возможную массу.
Сотрудники
Выводы физиков основаны на результатах наблюдений космического гамма-телескопа «
Испущенные фотоны и должен регистрировать «Ферми», каким-то образом отделяя полезные «аннигиляционные» события от фоновых. Для решения последней задачи лучше всего подходят
Отобранные для исследования карликовые галактики (иллюстрация Koushiappas and Geringer-Sameth / Brown University). |
Чтобы оценить параметры вимпов, американцы подготовили довольно большой массив данных, полученных космическим телескопом за три года при наблюдении семи спутников Млечного Пути. В список интересовавших авторов карликовых объектов вошли галактики в созвездиях
Явных признаков аннигиляции частиц тёмной материи учёные, как и ожидалось, не обнаружили. На следующем этапе обработки отрицательный результат переформулировали в виде зависимости максимально возможного сечения аннигиляции, усреднённого по скорости, от массы вимпов. При уменьшении последней графики зависимости, построенной для каналов τ+τ– и bb, опускались ниже минимального сечения в 3•10–26 см3/с,
Максимально возможные сечения аннигиляции вимпов для каналов bb и τ+τ–. Штриховая линия проведена на уровне 3•10–26 см3/с. (Иллюстрация из журнала Physical Review Letters.) |
Зависимости максимального сечения аннигиляции от массы приведены на рисунке выше. Хорошо видно, что минимально допустимая масса вимпов оказалась равна 40 (19) ГэВ для канала bb (τ+τ–). Поскольку данные о распределении тёмной материи в карликовых галактиках неточны, интервалы изменения указанных величин, обозначенные штриховкой, также очень широки: в случае bb нижний предел массы может сдвигаться к 240 ГэВ, а в канале τ+τ– — к 80 ГэВ.
Полученные специалистами «Ферми» графики в целом согласуются с рассмотренными выше. Минимальные массы вимпов, рассчитанные для каналов аннигиляции bb и τ+τ–, здесь составляют 27 и 37 ГэВ.
Зависимость максимального сечения аннигиляции от массы вимпов по версии коллаборации «Ферми». Число представленных на рисунке каналов аннигиляции увеличено до четырёх. (Иллюстрация из журнала Physical Review Letters.) |
Подготовлено по материалам
Нет комментариев.
Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.