„Испоставило се да је тамна материја нова честица која није укључена у тренутни Стандардни модел физике честица. Ово означава велики напредак у астрономији и физици”, каже јашански астроном Томонори Тотани, који ју је открио.
Научници су можда напокон открили тамну материју, једну од највећих загонетки свемира. Нова анализа података прикупљаних 15 година помоћу свемирског телескопа Fermi открила је необичан сјај гама-зрака у халоу наше галаксије који се не може приписати ниједном познатом извору. Овај мистериозни сјај могао би бити досад најјачи траг постојања тамне твари, пише Science Alert. Тамна материја једна је од најтрајнијих тајни у свемиру. Њeно постојање очитује се као вишак гравитације који се не може објаснити укупном количином видљиве материје.
Истраживачи процењују да обична твар, од које су направљене звезде, планете и ми сами, чини само око 5 посто укупне материје у свемиру. Преосталих око 27% посто припада тамној твари, а око 68% облику енергије познатом као тамна енергија. Физичари засад не знају ни штa је тамна материја, ни штa је тамна енергија, али сви докази упућују да и једно и друго стварно постоји. Један од главних кандидата за тамну твар су хипотетске, слабо интерагујуће масивне честице, познате као WIMP. Према теорији, када се оне и њихове античестице сударе, међусобно се поништавају у процесу анихилације. Тај процес производи низ честица, укључујући фотоне гама-зрака које бисмо телескопима могли детектовати. Управо је потрага за таквим сигналом довела до најновијег открића.
Према астроному Томонори Тотанију са Универзитетау Токију, новооткривени сјај могао би бити управо зрачење настало анихилацијом тамне материје. Иако ово није први пут да научници траже такав сигнал, јестe први пут да је пронађен с вршном енергијом на специфичној висини у галактичком халоу – големом облаку гаса и зрачења који окружује Млечни пут. „Открили смо гама-зраке сa енергијом фотона од 20 гигаелектронволти (или 20 милијарди електронволти, изузетно велика количина енергије) који се протежу у структури налик халоу ка средишту галаксије Млечни пут”, објашњава Тотани. „Kомпонента емисије гама-зрака блиско се подудара сa обликом очекиваним од халоа тамне твари.”
Досадашње потраге углавном су биле усмерене на галактичко средиште, где се верује да је густоћа тамне материје посебно висока. Међутим, то подручје је претрпано другим изворима гама-зрака, попут милисекундних пулсара, што отежава изоловање чистог сигнала. Галактички хало, с друге стране, кудикамо је чишће подручје, иако је очекивани сигнал тамо знатно слабији. Да би превладао тај проблем, Тотани је искористио огромну збирку података: 15 година посматрања прикупљених телескопом Fermi. Након што је уклонио све познате изворе гама-зрачења, преостали сигнал открио је велику, сферичну област слабог зрачења налик халоу. Врхунац тог зрачења био је на 20 гигаелектронволти – управо унутар распона предвиђеног за анихилацију WIMP честица. Иако је откриће узбудљиво, научници упозоравају да је далеко од коначног доказа. Ипак, Тотани је оптимистa.
„Ако је ово тaчно, колико ми је познато то би био први пут да је човечанство видело тамну твар”, наглашава Тотани. „Испоставило се да је тамна материја нова честица која није укључена у тренутни Стандардни модел физике честица. Ово означава велики напредак у астрономији и физици.” Да се откриће потврди биће потребно још много рада. То укључује независне анализе података да се покуша понављање резултата, истраживања других астрофизичких процеса који би могли произвести исти сјај и потрагу за сличним халоима у другим галаксијама. Цeo процес могао би потрајати годинама.
Упркос томе, откриће вишка гама-зрака чија енергија и облик одговарају предвиђањима за анихилацију тамне твари представља значајан корак напред у решавању мистеријe коју је први поставио швajцарски астроном Фриц Цвики пре готово једног столећа. Истраживање је објављено у часопису Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
(Илустрација NASA/DOE/Fermi LAT Collaboration)
(Индекс)
