Физик Патрик Хардинг из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе предложил объяснение анизотропии космического излучения в тераэлектронвольтовом диапазоне. По его мнению, правдоподобным с точки зрения физики объяснением этой анизотропии можно считать аннигиляцию темной материи. Препринт статьи Хардинга доступен на сайте arXiv.org.
Анизотропия в данном случае означает неравномерность распределения космического излучения по небесной сфере. В диапазоне энергий порядка тераэлектронвольта эта неравномерность была обнаружена множеством экспериментов — например, детектором IceCube. Анизотропия была обнаружена на масштабах порядка 10 градусов.
В настоящее время объяснений этой анизотропии у физиков нет. Они полагают, что существенную роль в этом процессе играет магнитное поле галактики, а также поле, создаваемое Солнцем. Заряженные частицы, двигаясь по «магнитным потокам», создаваемым этими полями, сбиваются в пучки, что и приводит к неравномерностям.
Вместе с тем, слабым местом всех подобных теорий является то, что поблизости от Солнечной системы нет источников (пульсары, звезды и прочие) нужных заряженных частиц. При этом характер и спектральные особенности космического излучения в этом диапазоне говорят, что источники должны располагаться довольно близко — на расстоянии около 100 парсек, желательно ближе.
Хардинг предложил в качестве такого источника скопление темной материи. Такого рода скопление может располагаться достаточно близко от Земли. Более того, спектральные особенности наблюдаемого излучения (в частности, резкий «обрыв» для энергий выше 10 тераэлектронвольт) также хорошо укладываются в предложенную им схему. Отсюда физик заключает, что «темная материя должна рассматриваться как один из самых правдоподобных кандидатов на роль источника высокоэнергетического излучения».
Темной материей (или скрытой массой) в физике называют материю, которая участвует в гравитационном, но не участвует в электромагнитном взаимодействии. Термин был введен в обиход астрофизиками для объяснения аномальностей распределения угловых скоростей звезд в галактиках — звезды в некоторых скоплениях двигались много быстрее, чем показывали расчеты, основанные на оценках количества видимой (барионной) материи.