O nouă analiză a datelor colectate timp de 15 ani de către Telescopul Spațial Fermi (un telescop care observă cosmosul în raze gamma) arată un halou neobișnuit de raze gamma de înaltă energie care nu poate fi atribuit cu ușurință niciunei surse cunoscute. Potrivit astronomului Tomonori Totani de la Universitatea din Tokyo, Japonia, ar putea fi vorba despre radiația produsă de materia întunecată – mai exact particulele de materie întunecată care intră în coliziune una cu cealaltă și se anihilează.
Nu este pentru prima dată când astronomii caută un astfel de halor, însă este pentru prima dată când acesta a fost detectat la acest nivel energetic în haloul galaxiei noastre (bula imensă de gaze și radiații ce înconjoară Calea Lactee).
„Am detectat raze gamma având energia fotonilor de 20 de gigaelectronvolți (20 de miliarde de electronvolți – o cantitate foarte mare de energie) extinzându-se sub forma unei structuri asemănătoare unui halou către centrul galaxiei noastre”, spune Totani. „Emisiile de raze gamma corespund îndeaproape cu forma așteptată a haloului de materie întunecată”.
Materia întunecată reprezintă unul dintre misterele Universului. Ea se manifestă sub forma unui „exces” de gravitație ce nu poate fi atribuită totalității materiei obișnuite (materia vizibilă).
Oamenii de știință au calculat că materia obișnuită reprezintă doar aproximativ 16% din materia distribuită în Univers. Restul de 84% este reprezentat de materia întunecată, a cărei identitate nu este cunoscută.
Unul dintre principalii candidați pentru materia întunecată este o clasă ipotetică de particule numite particule masive cu interacțiune slabă sau WIMP-uri. Teoria actuală sugerează că, atunci când WIMP-urile și antiparticulele lor se ciocnesc, se anihilează reciproc, un proces care produce o ploaie de particule diferite, inclusiv fotoni de raze gamma pe care i-am putea detecta.
Așadar, dacă putem detecta o emisie de raze gamma fără o sursa clar identificabilă, este posibil ca această radiație să fie generată de anihilarea materiei întunecate. Cercetătorii au desfășurat căutări în acest sens, însă rezultatele au fost neconcludente până acum.
O regiune de interes aparte este centrul galactic, unde se crede că densitatea materiei întunecate este mare și indiciile prezenței acesteia ar trebui să fie puternice. Într-adevăr, acolo au fost detectate indicii ale unui exces de raze gamma.
Pe de altă parte, haloul galactic a fost relativ puțin studiat în privința indiciilor despre anihilarea materiei întunecate. În această regiune a galaxiei, un astfel de semnal ar fi mult mai slab în comparație cu centrul galactic, deci ar fi mult mai dificil de detectat.
Totuși, haloul galactic nu conține surse de radiații gamma precum pulsarii „milisecundă”, despre care se crede că sunt împrăștiați prin centrul galaxiei noastre, ceea ce face ca orice semnal potențial să fie mai curat.
Deoarece haloul este atât de slab, razele gamma sunt relativ puține și rare. Pentru a efectua analiza statistică capabilă să dezvăluie un semnal în exces, ar fi necesar un număr semnificativ de fotoni ai razelor gamma.
Totani a comparat datele de la Telescopul Spațial Fermi cu surse cunoscute de emisie de raze gamma din haloul galactic, cum ar fi bulele Fermi și sursele punctuale. Orice emisie de raze gamma rămasă după luarea în considerare a tuturor acestor surse cunoscute a fost compilată într-o hartă.
Harta rezultată a arătat o regiune mare, sferică, asemănătoare unui halou, cu emisie slabă de raze gamma, cu un vârf de 20 de gigaelectronvolți – în intervalul prezis pentru anihilarea WIMP. Aceasta este departe de a fi o dovadă incontestabilă, dar este suficient de tentantă pentru a justifica investigații suplimentare.
„Dacă acest lucru este corect, din câte știu eu, ar marca prima dată când omenirea a «văzut» materia întunecată”, spune Totani. „Și se pare că materia întunecată este o particulă nouă, neinclusă în modelul standard actual al fizicii particulelor. Aceasta semnifică un pas major în astronomie și fizică.”
Sursa: Science Alert