Научниците можеби конечно ја откриле темната материја, една од најголемите загатки на вселената. Нова анализа на податоци собрани во текот на 15 години со помош на вселенскиот телескоп Ферми откри необична светлина на гама-зраци во халото на нашата галаксија, која не може да се припише на никаков познат извор. Овој мистериозен сјај би можел да биде досега најсилна трага за постоење на темната материја, пишува Science Alert.
Потрага по невидлива материја
Темната материја е една од најголемите мистерии во вселената. Нејзиното постоење се манифестира како “вишок” гравитација која не може да се објасни со вкупната количина на видлива материја. Научниците проценуваат дека обичната материја, од која се направени ѕвездите, планетите и ние самите, сочинува само околу 16% од целата материја во вселената. Преостанатите 84% припаѓаат на темната материја, чиј состав сè уште е непознат.
Еден од главните кандидати за темната материја се хипотетичките, слабо интерактивни масивни честички, познати како WIMP-ови. Според теоријата, кога WIMP-овите и нивните античестички ќе се судрат, тие се неутрализираат во процес на анихилација. Овој процес произведува низа честички, вклучувајќи фотони на гама-зраци, кои телескопите би можеле да ги детектираат. Токму потрагата по таков сигнал доведе до најновото откритие.
Неочекуван сјај во галактичкото хало
Според астрономот Томонори Тотани од Универзитетот во Токио, новооткриениот сјај би можел да биде токму зрачење предизвикано од анихилација на темната материја. Иако ова не е првпат научниците да бараат таков сигнал, е првпат да е откриен со врвна енергија на специфично ниво во галактичкото хало – огромен облак од гас и зрачење кој ја опкружува Млечната патека.
„Откривме гама-зраци со енергија на фотон од 20 гигaелектронволти (или 20 милијарди електронволти, исклучително голема количина енергија) кои се протегаат во структура слична на хало кон центарот на галаксијата Млечна патека“, објаснува Тотани. „Компонентата на емисијата на гама-зраци блиску се совпаѓа со формата очекувана од халото на темната материја.“
Досегашните потраги главно се фокусирале на галактичкиот центар, каде што се верува дека густината на темната материја е особено голема. Сепак, тоа е област преполна со други извори на гама-зраци, како милесекундни пулсари, што го отежнува издвојувањето на чистиот сигнал. Галактичкото хало, од друга страна, е многу „почисто“ подрачје, иако очекуваниот сигнал таму е значително послаб.
Тотани го искористи огромниот сет на податоци: 15 години набљудувања собрани со телескопот Ферми. Откако ги отстранил сите познати извори на гама-зрачење од податоците, преостанатиот сигнал открил голема, сферична област на слабо зрачење слична на хало. Врвот на тоа зрачење бил на 20 гигaелектронволти – токму во рамките на опсегот предвиден за анихилација на WIMP-ови.
Дали ова е конечен доказ?
Иако откритието е возбудливо, научниците предупредуваат дека е далеку од конечен доказ. Сепак, Тотани е оптимистичен:
„Ако ова е точно, колку што ми е познато, тоа би било првпат човештвото да „ги види“ темната материја“, вели Тотани. „Се покажува дека темната материја е нова честичка која не е вклучена во сегашниот Стандард модел на физиката на честички. Ова означува голем напредок во астрономијата и физиката.“
За да се потврди откритието, ќе биде потребно многу повеќе работа. Тоа вклучува независни анализи на податоците за обид да се реплицираат резултатите, истражувања на други астрофизички процеси кои би можеле да произведат истиот сјај, како и потрага по слични хала во други галаксии. Целиот процес би можел да трае години.
Сепак, откритието на вишокот на гама-зраци чија енергија и форма одговараат на предвидувањата за анихилација на темната материја претставува значаен чекор напред во решавањето на мистеријата која швајцарскиот астроном Фриц Цвики ја поставил пред скоро еден век. Истражувањето е објавено во списанието Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
