Нова открића сугеришу да би тамна материја поново могла да буде део који недостаје у једној од најдужих загонетки астрономије: чудан вишак гама зрака који сија из језгра Млечног пута. Рекреирањем турбулентног раног живота галаксије и масивних судара који су је обликовали, научници су открили да тамна материја у близини центра може бити распоређена веома другачије него што се веровало. Ова нова конфигурација блиско одговара мистериозном обрасцу зрачења који је први пут видео НАСА-ин телескоп Ферми, обнављајући тамну материју као снажног кандидата за објашњење блиставог срца Млечног пута.
Нова студија је удахнула свеж живот у једну од најупорнијих дебата астрофизике: шта узрокује снажан сјај гама зрака у центру наше галаксије?
Предвођени др Мооритсом Муруом, са др Ноамом Либескиндом и др Стефаном Готлобером са Лајбницовог института за астрофизику у Потсдаму (АИП), у сарадњи са професором Иехудом Хоффманом са Института за физику Хебрејског универзитета у Јерусалиму и професором Силк-ом Џозефом, истраживачи са Универзитета за физику у Јерусалиму. Пхисицал Ревиев Леттерс. Њихов рад користи напредне космолошке симулације како би тестирао да ли тамна материја – невидљиви материјал за који се сматра да чини већину универзума – још увек може да објасни вишак високоенергетског зрачења који је први уочио НАСА-ин Ферми гама свемирски телескоп.
Поново посећујемо вишак Галактичког центра
Више од једне деценије, научници се боре са такозваним „вишком галактичког центра“, неочекиваним таласом гама зрака који извиру из срца Млечног пута. Рано, истраживачи су сумњали да се честице тамне материје можда сударају и уништавају једна другу, стварајући интензивне рафале радијације. Међутим, посматрани образац гама зрака није сасвим одговарао очекиваном облику расподеле тамне материје. Ова неслагања навела је многе да фаворизују друго објашњење: древне, брзо ротирајуће неутронске звезде познате као милисекундни пулсари.
Да би тестирао могућности, тим се окренуо Хестији, серији симулација високе резолуције дизајнираних за моделирање галаксија попут Млечног пута у реалистичним космичким окружењима. Пратећи насилна спајања и хаотичне почетке галаксије, истраживачи су открили да су ови древни догађаји могли значајно да промене облик и густину тамне материје у њеном језгру.
Њихови резултати откривају далеко сложенију, несферичну структуру тамне материје него што су предвиђали ранији модели – ону која природно репродукује ширење гама зрака без потребе за призивањем великог броја пулсара.
Хаотична прошлост Млечног пута оставља траг
„Историја судара и раста Млечног пута оставља јасне отиске прстију о томе како је тамна материја распоређена у својој сржи“, објаснили су истраживачи. „Када то узмемо у обзир, сигнал гама зрака много више личи на нешто што би тамна материја могла да објасни.“
Иако студија не завршава дебату, она поново успоставља тамну материју као водеће објашњење за један од најинтригантнијих феномена модерне астрономије.
Будуће опсерваторије као што је Черенковљев телескопски низ, способне да детектују гама зраке чак и веће енергије, пружиће оштрије тестове ових конкурентских теорија. Ови инструменти би могли да потврде да ли сјај заиста долази од тамне материје или је за то одговоран неки други космички процес.
„Ова студија нам даје нови начин да протумачимо један од најинтригантнијих сигнала на небу“, рекао је тим. „Или ћемо потврдити да тамна материја оставља видљив траг – или ћемо научити нешто сасвим ново о самом Млечном путу.“
