A rejtélyes derengés nem magyarázható könnyen, ezért a Tokiói Egyetem egyik kutatója úgy véli, ez lehet az emberiség első közvetlen pillantása a sötét anyagra.
A Tokiói Egyetem új tanulmánya szerint a NASA Fermi Gamma-ray Space Telescope-ja derengést észlelt a Tejútrendszer középpontjában, olyat, amely szorosan megfelel annak, amit a tudósok régóta úgy jósolnak, hogy akkor keletkezne, ha a sötétanyag-részecskék ütköznének és megsemmisítenék egymást.
Ha igazolást nyer, ez a modern fizika egyik legnagyobb áttörése lenne.
Az 1930-as évek elején a svájci csillagász, Fritz Zwicky olyan galaxisokat figyelt meg, amelyek jóval gyorsabban mozogtak, mint amit látható tömegük megmagyarázhat. Valami láthatatlan (később sötét anyagnak nevezték) mintha összetartotta volna őket.
"A sötét anyag a láthatatlan ragasztó, amely összetartja a világegyetemet. Ez a rejtélyes anyag mindenütt jelen van körülöttünk, és az univerzum anyagának legnagyobb részét alkotja" – áll a NASA közlésében.
Évtizedeken át a tudósok csak következtetni tudtak a létezésére abból, ahogyan eltorzítja a galaxisokat és meghajlítja a fényt. Mivel a sötét anyag nem lép kölcsönhatásba az elektromágneses erővel, nem bocsát ki, nem nyel el és nem ver vissza fényt. Másképp fogalmazva: ott van, de nem látjuk.
Ez azonban most megváltozhat.
A NASA Fermi Gamma-ray Space Telescope új megfigyeléseit felhasználva Tomonori Totani, a Tokiói Egyetem professzora úgy véli, azonosította azokat a gammasugarakat, amelyeket a WIMP néven ismert, gyengén kölcsönható, nagy tömegű hipotetikus sötétanyag-részecskék megsemmisülése hoz létre.
Az eredményeket kedden (november 25-én) tették közzé a Journal of Cosmology and Astroparticle Physics című folyóiratban.
A gammasugárzási haló, amelynek nem kellene léteznie
"20 gigaelektronvolt (vagyis 20 milliárd elektronvolt, rendkívül nagy energiamennyiség) fotonenergiájú gammasugarakat észleltünk, amelyek halószerű struktúrában a Tejútrendszer középpontja felé terjednek. A gammasugárzás emissziós komponense szorosan megfelel a sötétanyag-halótól várt alaknak" – fogalmazott Totani.
A gammasugarak mintázata és intenzitása, valamint az eloszlásuk, amely halót rajzol a galaktikus központ köré, szinte tökéletesen egybeesik a WIMP-ütközésekre vonatkozó előrejelzésekkel.
Totani szerint a részecskék feltételezett tömege, nagyjából 500-szorosa a protonénak, összhangban van a régóta fennálló elméleti várakozásokkal.
És ami kulcsfontosságú: a jel nem egyezik a jól ismert csillagászati jelenségek (például pulzárok, szupernóva-maradványok vagy más gyakori gamma-sugárzásforrások) kibocsátásaival.
"Ha ez helytálló, tudomásom szerint ez lenne az első alkalom, hogy az emberiség 'látta' a sötét anyagot. És kiderül, hogy a sötét anyag egy új részecske, amely nem szerepel a részecskefizika jelenlegi standard modelljében. Ez jelentős előrelépést jelentene a csillagászatban és a fizikában" – mondta Totani.
További kutatásra van szükség
A felfedezést azonban még nem erősítették meg.
Független csapatoknak kell elemezniük az adatokat, a kutatók pedig máshol is hasonló gammasugárzási jeleket keresnek majd – különösen a sötét anyagban gazdag törpegalaxisokban.
"Ez akkor valósulhat meg, ha még több adat gyűlik össze; ha így lesz, az még erősebb bizonyítékot szolgáltatna arra, hogy a gammasugarak sötét anyagból származnak" – tette hozzá Totani.