Во срцето на нашата галаксија, Млечниот Пат, зрачи мистериозен, дифузен сјај на гама-зраци. Научниците со години дебатираат за неговото потекло – некои веруваат дека го создаваат пулсари, додека други посочуваат на темна материја, невидлива супстанција што сочинува најголем дел од универзумот. Нови симулации сега фрлаат ново светло врз оваа загатка, пишува CNN.
Новите симулации ја поддржуваат теоријата за темната материја
Сончевиот телескоп на NASA, Fermi, го детектираше овој сјај уште во 2008 година, но неговото потекло остана нејасно. Теоријата за пулсарите – ротирачки остатоци од експлодирани ѕвезди – долго време изгледаше поверојатна, бидејќи обликот на сјаењето одговараше на галактичката издутина, густ регион со стари ѕвезди во средиштето на Млечниот Пат.
Но, најновите компјутерски симулации покажуваат дека судири меѓу честички темна материја исто така можат да создадат сјај со ист, сплескан облик – што повторно ја оживува теоријата за темната материја.
„Имаме две теории – едната вели дека темната материја го објаснува сјајот, другата – дека се работи за стари ѕвезди“, вели Џозеф Силк, професор по физика и астрономија на Универзитетот Џонс Хопкинс и коавтор на студијата објавена во Physical Review Letters. „Во моментов, шансите се 50-50.“
Потрага по невидливата супстанција
Доказот за постоењето на темната материја би претставувал револуционерно откритие. Таа првпат беше предложена во 1930-тите од швајцарскиот астроном Фриц Цвики, а дополнително потврдена од Вера Рубин и В. Кент Форд во 1970-тите. Тие забележале дека ѕвездите на рабовите на галаксиите се движат пребрзо за да бидат задржани од гравитацијата на видливата материја – што укажува на огромна, невидлива маса.
„Без сомнение, темната материја е еден од најголемите нерешени проблеми во физиката“, вели Силк. „Таа е насекаде – и блиску и далеку – а ние сè уште не знаеме што е.“
Дали WIMP честичките се одговорни?
Најпопуларната теорија е дека темната материја се состои од WIMP честички (слабо-интерактивни масивни честички). Се смета дека при нивен судир, се уништуваат и создаваат гама-зраци, што би можело да го објасни мистериозниот сјај.
Силковата студија користела суперкомпјутери за да симулира распределба на темната материја во нашата галаксија. Досега се претпоставуваше дека темната материја е распоредена како сферична топка, но:
„Нашиот придонес беше првата реална симулација, и – изненадување – откривме дека централниот дел е сплескан, повеќе како јајце. Тој облик речиси совршено одговара на податоците од Fermi.
Потврда наскоро?
Потврдата би можела да дојде многу скоро. Нов инструмент – Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) – се гради во Чиле и Шпанија, и ќе почне со собирање податоци во 2027 година. Тој ќе мери гама-зраци со многу поголема резолуција од Fermi, што може конечно да докаже дали сјајот навистина потекнува од темната материја.
„Оваа студија повторно ја отвора вратата за темната материја“, вели Трејси Слатјер, професорка по физика на MIT.
Нико Капелути од Универзитетот во Мајами додава:
„Ова е мистерија што ме држи буден ноќе. Работата не потсетува дека не е време да ги отпишеме WIMP-овите – можеби тие навистина го осветлуваат срцето на нашата галаксија. А ако е така, поблиску сме од кога било до откривање на фундаменталната тајна на универзумот.“
