Астрономы долгое время были озадачены двумя странными явлениями в сердце нашей галактики. Во-первых, газ в центральной молекулярной зоне (CMZ) – плотном и хаотичном регионе вблизи ядра Млечного Пути – оказывается ионизированным (то есть электрически заряженным из-за потери электронов). Во-вторых, телескопы зафиксировали загадочное гамма-излучение с энергией 511 килоэлектронвольт (кэВ), что соответствует энергии покоя электрона. Интересно, что такие гамма-лучи возникают, когда электрон и его античастица – позитрон, сталкиваются и аннигилируют, вспыхивая светом. Причины обоих эффектов оставались неясными, несмотря на десятилетия наблюдений.
В новом исследовании учёные показали, что оба явления могут быть связаны с одним из самых неуловимых компонентов Вселенной: тёмной материей. В частности, выдвинута гипотеза о существовании новой, менее массивной формы тёмной материи, чем та, которую обычно ищут астрономы, и именно она может быть причиной этих загадок. Центральная молекулярная зона, простирающаяся почти на 700 световых лет, содержит один из самых плотных молекулярных газов в галактике. На протяжении многих лет учёные наблюдали, что этот регион необычайно ионизирован, то есть молекулы водорода там расщепляются на заряженные частицы гораздо быстрее, чем ожидалось. Обычно это объясняется воздействием космических лучей и света звёзд, бомбардирующих газ. Однако, похоже, что этих источников недостаточно для объяснения наблюдаемых уровней ионизации. Другая загадка – гамма-излучение 511 кэВ – впервые обнаружена в 1970-х годах, но её источник до сих пор чётко не установлен. Предлагались различные кандидаты, включая сверхновые, массивные звёзды, чёрные дыры и нейтронные звёзды, но ни один из них полностью не объясняет характер или интенсивность излучения.
