Δεδομένα του Fermi με νέα στοιχεία για την σκοτεινή ύλη

Credit: T. Linden, Univ. of Chicago

Στα αριστερά είναι ένας χάρτης των ακτίνων-γ με ενέργειες μεταξύ 1 και 3.16 GeV που ανιχνεύθηκαν στο κέντρο του Γαλαξία με το LAT του Fermi· το κόκκινο δείχνει τον μεγαλύτερο αριθμό. Επιφανειακά παλσαρ επισημαίνονται. Αφαίρεση όλων των γνωστών πηγών ακτίνων-γ (δεξιά) αποκαλύπτουν την υπέρβαση εκπομπών που μπορεί να προκύψουν από την σκοτεινή ύλη που εξαϋλώνεται.

Μια νέα μελέτη των ακτίνων-γ φωτός από το κέντρο του γαλαξία μας, καθιστά την ισχυρότερη περίπτωση μέχρι σήμερα, ότι ορισμένες από αυτές τις εκπομπές μπορεί να προκύψουν από τη σκοτεινή ύλη, μια άγνωστη ουσία που αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του υλικού του σύμπαντος. Χρησιμοποιώντας δημοσίως διαθέσιμα δεδομένα από το Fermi Gamma-ray διαστημικό τηλεσκόπιο της NASA, ανεξάρτητοι επιστήμονες στο Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντών Fermi (Fermilab), του Harvard-Smithsonian Κέντρου για την Αστροφυσική (CFA), το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Μασαχουσέτης (MIT) και του Πανεπιστημίου του Σικάγο, έχει ανεπτυγμένους νέους χάρτες που δείχνουν ότι το γαλαξιακό κέντρο παράγει ακτίνες-γ πιο υψηλής ενέργειας από ό, τι μπορεί να εξηγηθεί με τις γνωστές πηγές και ότι η υπέρβαση των εκπομπών είναι σύμφωνη με ορισμένες μορφές της σκοτεινής ύλης.

«Οι νέοι χάρτες μας επιτρέπουν να αναλύσουμε την υπέρβαση και να δοκιμάσουμε αν οι πιο συμβατικές εξηγήσεις, όπως η παρουσία των άγνωστων πάλσαρ ή συγκρούσεις κοσμικών ακτίνων σε νέφη αερίου, μπορεί να ευθύνονται για αυτό», δήλωσε ο Dan Hooper, αστροφυσικός στο Fermilab στο Ιλινόι, και επικεφαλής συγγραφέας της μελέτης. 

«Το σήμα που βρήκαμε, δεν μπορεί να εξηγηθεί επί του παρόντος με εναλλακτικές λύσεις, και βρίσκεται σε στενή "συνεννόηση" με τις προβλέψεις των πολύ απλών μοντέλων της σκοτεινής ύλης.»

Το Fermi μεγεθύνει στο γαλαξιακό κέντρο

Credit: NASA Goddard; A. Mellinger, CMU; T. Linden, Univ. of Chicago

Αυτή η κινούμενη εικόνα, μεγεθύνει σε μια εικόνα του Γαλαξία μας, που φαίνεται στο ορατό φως, και εναποθέτει έναν χάρτη ακτίνων-γ από το γαλαξιακό κέντρο από το Fermi της NASA. Οι πρώτες μεταβάσεις δεδομένων σε μια προβολή με όλες τις γνωστές πηγές απομακρύνονται, αποκαλύπτοντας ένα πλεόνασμα ακτίνων-γ που υποδεικνύει τη παρουσία της σκοτεινής ύλης.

Ο Hooper και οι συνεργάτες του, είναι στο συμπέρασμα ότι οι εξαϋλώσεις των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης με μάζα μεταξύ 31 και 40 GeV, παρέχουν μια αξιοσημείωτη, κατάλληλα για την περίσσεια με βάση το φάσμα ακτίνων-γ, τη συμμετρία του γύρω από το γαλαξιακό κέντρο, και τη συνολική φωτεινότητα της. 

Γράφοντας σε ένα έγγραφο που υποβλήθηκε στο περιοδικό Physical Review D, οι ερευνητές λένε ότι αυτά τα χαρακτηριστικά είναι δύσκολο να συμβιβαστούν με άλλες εξηγήσεις που έχουν προταθεί μέχρι τώρα, αν και επισημαίνουν ότι οι εύλογες εναλλακτικές λύσεις που δεν απαιτούν τη σκοτεινή ύλη, μπορούν ακόμα να το υλοποιήσουν.

Μετάφραση: To-New-Sas

ΠΗΓΗ: phys.org