В самом сердце Млечного Пути что-то светится — но не звёздным светом, а невидимыми глазу гамма-лучами. Телескопы ловят этот избыток уже больше десяти лет, и астрофизики спорят: то ли виноваты быстро вращающиеся мёртвые звёзды — пульсары, то ли частицы тёмной материи сталкиваются и исчезают во вспышке. Новая работа предлагает третий путь, похожий на игру в бильярд.
Космические лучи — в основном протоны — летят сквозь Галактику почти со скоростью света. Если на их пути встречается частица тёмной материи, удар может оказаться не лобовым, а скользящим: протон передаёт энергию, тёмная частица возбуждается, а затем испускает два фотона. Или, в другом варианте, фотон рождается прямо в момент столкновения — как искра от удара кремня о кремень. Авторы рассчитали, что такой «бильярд» в точности повторяет форму гамма-спектра, которую видят приборы.
Модель не требует экзотических предположений. Достаточно, чтобы тёмная материя состояла из двух близких по массе частиц или чтобы столкновение рождало лишний фотон. Оба случая укладываются в известные теории и дают предсказания для будущих наблюдений. Если идея верна, центр Галактики — не могильник тёмных частиц, а арена, где они постоянно «звучат» под ударами космических лучей.
Энергия одного гамма-фотона от такого столкновения может в миллиарды раз превышать энергию видимого света — примерно как если бы комариный укус нёс мощь падающего кирпича.
В романе «Тьма за краем света» невидимые частицы реагируют на излучение звёзд, создавая призрачное свечение — почти как в предложенном механизме.