Тёмная материя прячется в карликовых галактиках экспресс
Тёмная материя — как невидимый клей, который держит галактики вместе. Она не испускает свет, но если её частицы сталкиваются, может вспыхнуть гамма-излучение. Учёные искали такие вспышки в карликовых галактиках — маленьких звёздных скоплениях, где тёмной материи очень много, а обычной почти нет. Это как искать шёпот в тихой комнате: меньше помех — легче услышать.
Обсерватория HAWC в Мексике — это огромный бассейн с водой, который ловит частицы от гамма-лучей. Команда улучшила обработку данных и увеличила список карликовых галактик. Но даже после всех улучшений сигнала не нашли. Это значит, что тёмная материя сталкивается ещё реже, чем надеялись.
Результат — новые ограничения на скорость столкновений частиц тёмной материи. Для масс от 1 до 10 000 ТэВ (это в тысячи раз тяжелее протона) верхний предел составил $10^{-23}$ см³/с. Это как если бы в кубическом сантиметре пространства две частицы тёмной материи встречались раз в триллион лет.
Тёмная материя остаётся невидимой, но поиск продолжается. Каждое «нет» сужает круг возможных теорий. Возможно, в следующий раз повезёт больше.
Оригинальная аннотация
как её написали авторы, на английском arXiv:2602.05955
Understanding dark matter's elusive nature is crucial for the framework of particle physics and expanding the Standard Model. This analysis utilizes the High Altitude Water Cherenkov (HAWC) gamma ray Observatory to indirectly search for dark matter (DM) by studying gamma ray emission from dwarf spheroidal galaxies (dSphs). Selected for their high ratio of dark matter to baryonic matter, dSphs are useful for this type of search owing to the low background emission. In comparison to previous HAWC studies, we significantly improve our sensitivity to DM from dSphs due to improvements to our event reconstruction and reduced hadronic contamination. We expanded the number of dSphs studied, DM annihilation channels into the Standard Model (SM), and the amount of data collected on each previously studied dSph. We searched for DM signals in each dSph using the latest version of the algorithms used to reconstruct data from the primary detector of the HAWC instrument. We report that we do not detect evidence of DM from dSphs, so we place upper limits for the velocity-weighted DM annihilation cross-section ($$\langle\sigma v \rangle$$) on the order of $$10^{-23}~\text{cm}^3\text{s}^{-1}$$ for a DM mass range of $$1-10^4$$ TeV.
Карликовые сфероидальные галактики почти полностью состоят из тёмной материи — обычного вещества в них меньше одного процента. Это самые «тёмные» известные места во Вселенной.