Научниците го открија првиот директен доказ за темната материја, недостижната супстанца што сочинува повеќе од една четвртина од универзумот.
Користејќи го телескопот Ферми на НАСА , истражувачите открија моќно гама-зрачење кое произлегува од структура слична на ореол околу Млечниот Пат.
Неговата фреквенција и интензитет сугерираат дека ова би можело да биде темна материја.
Според авторот на студијата, професорот Томонори Тотани од Универзитетот во Токио, оваа морничава слика е првпат човештвото да може да ја „види“ мистериозната супстанца.
Речиси две децении, научниците знаат дека постои сјај на гама-зрачење што доаѓа од срцето на Млечниот Пат, наречен вишок на галактички центар (GC).
Сепак, таканаречениот „ореол потпис“ околу нашата галаксија е нешто што ниту еден научник досега не го видел.
Во разговор за „Дејли меил“, професорот Тотани објасни: „Додека вишокот на GC е концентриран во самиот центар на Галаксијата, мојот сигнал од хало е ретко распространет низ регионот на хало.“
„Верувам дека тоа силно укажува на зрачење од темна материја.“
Научниците го открија првиот директен доказ за темната материја, недостижната супстанца што сочинува повеќе од една четвртина од универзумот.
Невидливото влијание на темната материја помага да се објасни сè, од ротацијата на галаксиите до ширењето на универзумот.
Но, и покрај нејзиното огромно значење за модерната физика, научниците биле во можност да ја набљудуваат темната материја само индиректно преку мерење на нејзините гравитациски ефекти.
Сега, професорот Тотани верува дека конечно пронашол начин да го промени ова.
Многу научници веруваат дека темната материја е составена од нешто што се нарекува слабо интерактивни масивни честички или WIMP.
WIMPS се многу поголеми од нормалните честички како протоните, но не комуницираат со конвенционалната материја - што ги прави речиси невозможни за откривање.
Меѓутоа, кога два WIMP се судираат, тие се анихилираат и ослободуваат бран фотони во форма на гама-зрачење.
Користејќи податоци собрани во период од 15 години од вселенскиот телескоп Ферми со гама-зраци на НАСА, професорот Тотани истражувал регион од галаксијата каде што се сметало дека се собира темна материја.
Таму, тој открил дека гама зраците со „екстремно голема количина на енергија“ се протегаат во голема структура слична на ореол, која излегува од галактичкиот центар.
Научниците веќе речиси две децении знаат дека од центарот на галаксијата излегува сјај од гама зрачење. Сега, еден научник пронајде уште помоќен сигнал што би можел да биде предизвикан од темна материја.
Дури и по блокирањето на сјајот на галактичкиот центар, податоците од телескопот Ферми на НАСА покажуваат регион „сличен на ореол“ со моќно гама-зрачење кое може да биде предизвикано од судир на честички од темна материја.
Што е темна материја?
Темната материја ја надминува видливата материја приближно шест спрема еден, сочинувајќи околу 27 проценти од универзумот.
За разлика од нормалната материја, темната материја не реагира со електромагнетната сила.
Ова значи дека не апсорбира, рефлектира или емитува светлина, што го прави исклучително тешко да се забележи.
Всушност, истражувачите биле во можност да заклучат за постоењето на темната материја само од гравитациониот ефект што се чини дека го има врз видливата материја.
Извор: ЦЕРН
Оваа енергија излегуваше од точното место каде што претходните студии предвидуваа дека темната материја ќе биде најконцентрирана.
Уште повозбудливо е што ова ниво на енергија е токму она што некои научници предвидоа дека треба да го создадат судирните честички од темна материја.
Ова би можело да биде прв пат научниците да пронајдат начин да ја набљудуваат самата темна материја.
Професорот Тотани изјави за Дејли Меил: „Бидејќи директно ги набљудуваме гама-зраците емитирани од темната материја, лично верувам дека тоа може да се смета за „директно набљудување“.“
Важно е да се напомене дека потписот на ореолот е целосно различен од претходните набљудувања на вишокот на GC.
Не само што потписот на ореолот е пошироко распространет, туку е и 10 пати помоќен од гама-зрачењето што се наоѓа во вишокот на гама-зрачење.
Ова е критично бидејќи не постојат познати типови ѕвезди или црни дупки кои произведуваат ваков тип на енергија.
Д-р Муртс Муру, експерт за темна материја од Институтот за астрофизика Лајбниц, кој не бил вклучен во студијата, изјави за Дејли Меил: „Ниеден од познатите ѕвездени објекти не зрачи со енергија на толку високи нивоа, и затоа Тотани силно се потпира на хипотезата за темна материја“.
Енергијата произведена од овој хало сигнал е 10 пати помоќна од гама-зрачењето што доаѓа од галактичкиот центар и се совпаѓа со сигналот што истражувачите очекуваа да го пронајдат од темната материја (илустрирано). Црвените и сините линии го покажуваат предвидениот сигнал од темната материја, додека круговите ги покажуваат точките на податоци собрани од Ферми телескопот.
Иако д-р Муру вели дека ова не е „дефинитивен доказ“, тој додава дека тоа е „значаен поттик за разбирање на темната материја“.
Сепак, не се сите убедени.
Професорот Џо Силк, истражувач на темна материја од Универзитетот Џонс Хопкинс, кој не бил вклучен во студијата, за „Дејли меил“ изјави дека смета дека тврдењето за откривање на темна материја е „прерано“.
Прво, предвидувањата на професорот Тотани за тоа колку енергија треба да произведе еден WIMP се многу повисоки од пресметките на некои научници.
„Секако, нашите предвидувања би можеле да бидат погрешни, но ако тој е во право, требаше да видиме сигнал од гама-зраци од блиските џуџести галаксии кои се доминирани од темна материја“, вели професорот Силк.
Дополнително, професорот Силк тврди дека овие силни гама зраци би можеле да бидат производ на огромна експлозија што произлегла од централната црна дупка на галаксијата пред околу 10 милијарди години.
Оваа експлозија ги создала масивните структури познати како „Фермиеви меурчиња“ кои се протегаат од двете страни на галаксијата, но можеби започнала и моќна верижна реакција.
Професорот Силк вели: „Она што тој не го земал предвид е фактот дека таквата експлозија што ги предизвикала Фермиевите меурчиња е поврзана со насилни ударни фронтови со турбулентни магнетни полиња за кои е познато дека се џиновски забрзувачи на честички“.
Не се сите убедени во овие наоди, бидејќи некои научници сугерираат дека гама-зрачењето може да произлегува од „енергетски честички“ заробени во „Фермиевиот меур“ (означен) што се појавува над и под галактичката рамнина.
„Значи, тие можеле да инјектираат многу енергетски честички чија последователна дифузија и интеракција со амбиентниот гас би генерирале дополнителен сјај од гама зраци. Во тој случај, немаме докази за темна материја.“
Во својот труд, објавен во „Journal of Cosmology and Astroparticle Physics“, професорот Тотани признава дека ќе бидат потребни повеќе набљудувања за да се докаже дека ова навистина е темна материја.
Ако другите региони кои би требало да имаат многу темна материја, како блиските џуџести галаксии, имаат слични гама-зрачни потписи, тоа би бил силен доказ за неговото тврдење.
Сепак, истражувачот останува уверен дека повеќе податоци во иднина само ќе обезбедат повеќе докази дека гама-зраците потекнуваат од темната материја.