Οι ερευνητές από το Universidade του Tóquio ανέλυσαν δεδομένα από το Telescópio Espacial του Raios Gama Fermi, του Nasa, και εντόπισαν την υπερβολική ακτινοβολία γάμμα που προέρχεται από το κέντρο του Το σήμα παρουσιάζει χαρακτηριστικά συμβατά με την εξάλειψη των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης που προβλέπονται από τα μοντέλα της σκοτεινής ύλης.
Η ανίχνευση έγινε σε μια περιοχή που καλύπτει περίπου 100 μοίρες γύρω από το γαλαξιακό κέντρο, αφού αφαιρέθηκαν γνωστές πηγές ακτίνων γάμμα. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο περιοδικό Journal των Cosmology και Astroparticle Physics.
Το έργο εξακολουθεί να περιμένει ανεξάρτητη επιβεβαίωση από άλλες ομάδες, καθώς τα συμβατικά αστροφυσικά φαινόμενα μπορούν να δημιουργήσουν παρόμοια σήματα.
Προέλευση περίσσειας ακτίνων γάμμα
Οι επιστήμονες έχουν αφαιρέσει από τον γαλαξιακό χάρτη όλες τις γνωστές συνεισφορές, όπως πάλσαρ, υπολείμματα σουπερνόβα και κοσμική ακτινοβολία υποβάθρου μικροκυμάτων. Αυτό που έμεινε ήταν ένα διάχυτο σήμα με ενέργεια λίγων GeV, συγκεντρωμένο στο γαλαξιακό φωτοστέφανο.
Αυτό το μοτίβο συμπίπτει με προβλέψεις για σωματίδια σκοτεινής ύλης WIMP (ασθενώς αλληλεπιδρώντα σωματίδια μάζας) που εξαφανίζονται το ένα το άλλο και παράγουν ζεύγη ακτίνων γάμμα.
Παρατηρηθέν προφίλ εκπομπών
Το ενεργειακό φάσμα κορυφώνεται γύρω στα 2 έως 10 GeV. Η χωρική κατανομή ακολουθεί το τετραγωνικό προφίλ που αναμένεται για την πυκνότητα της σκοτεινής ύλης (ρ²). Η ένταση είναι μεγαλύτερη στο γαλαξιακό κέντρο και σταδιακά μειώνεται προς τις εξωτερικές περιοχές. Το σήμα παραμένει ακόμη και μετά την εφαρμογή διαφορετικών μοντέλων αστροφυσικού υποβάθρου.
Ιστορία των αναζητήσεων για τη σκοτεινή ύλη
Ο Fritz Zwicky πρότεινε την ύπαρξη της σκοτεινής ύλης το 1933 παρατηρώντας την κίνηση των γαλαξιών στο σμήνος Coma. Ο Vera Rubin επιβεβαίωσε το φαινόμενο τη δεκαετία του 1970 με καμπύλες περιστροφής σπειροειδών γαλαξιών
Μεθοδολογία που χρησιμοποιήθηκε στη μελέτη
Η ομάδα χρησιμοποίησε δεδομένα 14 ετών που συλλέχθηκαν από το όργανο LAT στο τηλεσκόπιο Fermi. Aplicaram προηγμένες τεχνικές αφαίρεσης φόντου που αναπτύχθηκαν τα τελευταία πέντε χρόνια. Testaram περισσότερα από 100 διαφορετικά μοντέλα για γνωστές πηγές ακτίνων γάμμα. Το υπολειπόμενο σήμα παρέμεινε στατιστικά σημαντικό σε όλες τις αναλύσεις.
Τα επόμενα βήματα της έρευνας
Παρατηρητήρια όπως το μελλοντικό Cherenkov Telescope Array (CTA) θα μπορούν να επαληθεύουν το σήμα με μεγαλύτερη ευαισθησία. Τα συμπληρωματικά έμμεσα Experimentos συνεχίζουν να αναλύουν δεδομένα αντιύλης και νετρίνων. Η επιβεβαίωση θα απαιτήσει σύγκλιση πολλαπλών ανεξάρτητων αποδεικτικών στοιχείων.
Σημασία για τη σωματιδιακή φυσική
Εάν επιβεβαιωθεί, η ανίχνευση θα υποδείξει την ύπαρξη ενός νέου σωματιδίου επιπλέον του Modelo Padrão. Η εκτιμώμενη μάζα του σωματιδίου θα είναι στην περιοχή από δεκάδες έως εκατοντάδες GeV/c². Το εύρημα θα άνοιγε το δρόμο για την κατανόηση της πλειοψηφικής σύνθεσης του σύμπαντος και του σχηματισμού κοσμικών δομών από το Big Bang.
Το ανιχνευμένο σήμα αντιπροσωπεύει τον ισχυρότερο υποψήφιο για άμεσες ενδείξεις σκοτεινής ύλης μέχρι σήμερα, αν και η επιστημονική κοινότητα παραμένει επιφυλακτική μέχρι περαιτέρω επικύρωση.
