Teleskop Fermiego dostrzegł ciemną materię? To może być przełom
Cała materia zwyczajna, z której jesteśmy zbudowani my, planety, gwiazdy i galaktyki stanowi zaledwie 15 proc. całej materii we wszechświecie. Problem jednak w tym, że ciemna materia, która stanowi pozostałą część materii we wszechświecie, wciąż się skutecznie skrywa przed próbami jej zbadania.
Centrum Drogi Mlecznej
Zespół naukowców pracujących pod kierownictwem Tomonoriego Totaniego z Uniwersytetu Tokijskiego poinformował właśnie, że w danych z teleskopu Fermiego dostrzeżono sygnał zgodny z teoretycznymi przewidywaniami tego, jak powinno wyglądać "halo" ciemnej materii. Jeżeli podejrzenia te się potwierdzą, to może być to pierwsza w historii bezpośredni dowód na istnienie tej niewidocznej substancji.
Ciemna materia od dekad wymyka się bezpośredniej obserwacji. Astronomowie jak dotąd wnioskują o jej istnieniu z ruchów gromad galaktyk oraz z rotacji samych dysków galaktycznych. Najnowsze obserwacje przeprowadzone przez naukowców z Japonii wskazują na centrum Drogi Mlecznej, jako na źródło promieni gamma, które mogą pochodzić z halo ciemnej materii.
Co zatem zaobserwował teleskop Fermiego?
Według autorów najnowszego opracowania, najważniejsze są tutaj fotony o energii ok. 20 gigaelektronowoltów. Zespół Totaniego przeanalizował obszary, gdzie ciemna materia powinna się kumulować, i odnalazł komponent promieniowania gamma, którego kształt blisko odpowiada rozkładowi masy w halo galaktycznym.
Jak informują badacze, widmo energii sygnału pasuje do scenariusza anihilacji cząstek WIMP. Te hipotetyczne cząstki, słabo oddziałujące i masywne, miałyby masę ok. 500 razy większą niż proton. Ich zderzenia powinny generować m.in. fotony gamma dokładnie takie, jak zaobserwował Fermi.
Warto tutaj podkreślić jeszcze jeden aspekt odkrycia. Zaobserwowany przez naukowców sygnał trudno wytłumaczyć jakimkolwiek innym zjawiskiem astrofizycznym. Badacze zwracają uwagę na fakt, iż wykryta przez nich cecha energii promieni gamma odpowiada przewidywaniom dla zderzających się WIMP-ów. Z drugiej strony należy pamiętać, że detekcja dowodu na istnienie ciemnej materii byłaby ogromnym odkryciem, które może zredefiniować naszą wiedzę o otaczającym nas wszechświecie. Tego typu odkrycia potrzebują naprawdę silnego potwierdzenia. Z tego też powodu zanim będzie można otworzyć szampana i ogłosić przełom w nauce, potrzeba większej ilości danych i dalszych analiz.
Badacze oczekują, że kolejne obserwacje pozwolą potwierdzić pochodzenie sygnału i rozstrzygnąć, czy to rzeczywiście ślad ciemnej materii w centrum naszej galaktyki, czy też coś innego, z czym jeszcze nie mieliśmy do czynienia.
