Nowa forma ciemnej materii? Tajemnicze siły w sercu Drogi Mlecznej

Astronomowie od dawna zastanawiają się nad tajemniczymi zjawiskami, które zaobserwowano w sercu naszej galaktyki. Badacze nie są pewni czemu w centralnej części Drogi Mlecznej występuje wysoki poziom jonizacji gazu w centralnej strefie molekularnej (CMZ) j i tajemnicze promieniowanie gamma o energii 511 keV, które może być wynikiem anihilacji elektronów i pozytonów.

Ciemna materia to tajemnicza forma materii, której nie możemy bezpośrednio zobaczyć, ponieważ nie emituje, nie odbija ani nie pochłania światła. Wiemy jednak, że istnieje, ponieważ wywiera grawitacyjny wpływ na widzialną materię we Wszechświecie.

Nowe badania opublikowane w "Physical Review Letters" sugerują, że oba te zjawiska mogą być powiązane właśnie z ciemną materią. Naukowcy proponują, że mniej masywna forma, niż dotychczas zakładano, może być odpowiedzialna za te efekty. Choć ciemna materia stanowi 85 proc. materii we wszechświecie to nadal pozostaje pozostaje nieuchwytna dla naukowców.

Badacze z King’s College London przeanalizowali, co się dzieje, gdy lekkie cząstki ciemnej materii wchodzą w kontakt z ich antycząstkami w centrum galaktyki. Anihilacja tych cząstek mogłaby prowadzić do produkcji elektronów i pozytonów, co tłumaczyłoby obserwowane poziomy jonizacji w CMZ.

Symulacje wykazały, że proces anihilacji ciemnej materii może naturalnie wyjaśniać obserwowane poziomy jonizacji. Co więcej, właściwości tej ciemnej materii nie kolidują z żadnymi znanymi ograniczeniami z wczesnego wszechświata. To odkrycie sugeruje, że centrum Drogi Mlecznej może dostarczyć nowych wskazówek dotyczących natury ciemnej materii.

Przyszłe teleskopy o lepszej rozdzielczości mogą dostarczyć więcej informacji na temat rozkładu przestrzennego i relacji między linią 511 keV a stopniem jonizacji w CMZ. Kontynuowane obserwacje mogą pomóc w wykluczeniu lub wzmocnieniu hipotezy o ciemnej materii jako źródle tych zjawisk.