Nova analiza Fermijevih podataka ukazuje na detekciju gama-zraka od 20 GeV koji stvaraju halo usmeren ka centru Mlečnog puta. Spektar odgovara predviđanjima za anihilaciju WIMP čestica, jednog od glavnih kandidata za tamnu materiju. Autori ističu da bi potvrda ovog signala predstavljala prvi direktan trag nove čestice izvan Standardnog modela, ali su potrebne nezavisne verifikacije i alternativna objašnjenja još uvek nisu u potpunosti isključena.
Moguć prvi direktan trag tamne materije u Mlečnom putu — Fermijevi podaci pokazuju 20 GeV gama-zrake
Astronomi su možda zabeležili prvi direktan trag tamne materije u našoj galaksiji. Nova analiza podataka sa Fermi svemirskog teleskopa ukazuje na prisustvo gama-zraka od 20 GeV koje formiraju halo-strukturu prema centru Mlečnog puta — signal koji odgovara očekivanjima za anihilaciju WIMP čestica.
Šta je tamna materija? Tamna materija je nevidljiva supstanca koja, po trenutnim procenama, čini oko 85% mase svemira. Ne emituje niti reflektuje svetlost i primarno deluje putem gravitacije, pa se njeno postojanje zaključuje po uticaju na kretanje zvezda i galaksija. Prvi dokazi potekli su od Fritca Zvikiја 1933. godine, a potvrdu u širem naučnom krugu ubrzao je rad Vere Rubin tokom 1970-ih.
Mogući kandidati za tamnu materiju uključuju aksione, primordialne crne rupe i posebno popularne WIMP čestice (Weakly Interacting Massive Particles). U nekim modelima WIMP-ovi bi imali masu od reda ~500 puta mase protona i mogli bi se međusobno anihilisati, pri čemu bi se oslobađale sekundarne čestice i gama-fotoni koje teleskopi mogu detektovati.
Studija objavljena u Journal of Cosmology and Astroparticle Physics koju potpisuje Tomonori Totani i saradnici analizira Fermijeve podatke i izveštava o detekciji gama-zraka od ~20 GeV u obliku halo-komponente okrenute ka centru Mlečnog puta. Autori navode da spektralne karakteristike zračenja dobro odgovaraju modelima anihilacije WIMP-ova.
„Detektovali smo gama-zrake sa energijom fotona od 20 gigaelektronvolti koje se šire u halo‑strukturi ka centru naše galaksije. Ovaj komponent gama‑zračenja veoma je sličan obliku koji se očekuje od tamnodomnog haloa,” rekao je Tomonori Totani.
Iako su rezultati uzbudljivi, autori i drugi stručnjaci upozoravaju da postoje potencijalne alternativne interpretacije. Među njima su emisije od populacija milisekundnih pulsara, procesi vezani za interakciju kosmičkih zraka sa gasom u centralnom delu galaksije, kao i sistematske greške u modelovanju pozadine. Nezavisna potvrda i dodatne analize su ključne pre nego što se može govoriti o definitivnom otkriću.
Ukoliko se signal potvrdi kao potpis anihilacije tamne materije, to bi značilo otkriće nove čestice van sadašnjeg Standardnog modela i otvorilo novu eru u astrofizici i čestičnoj fizici. Za sada je, međutim, reč o snažnom kandidatu i nalogu za dalje proučavanje.
Napomena: Studija je zasnovana na tumačenju Fermijevih podataka u okviru WIMP modela; naučna zajednica će zahtevati dodatne potvrde iz nezavisnih analiza i drugih instrumenata.
Pomozite nam da budemo bolji.
