Во центарот на нашата галаксија, Млечниот Пат, зрачи мистериозен, дифузен сјај на гама зраци. Некои веруваат дека е создадена од пулсарите, додека други го укажуваат прстот кон темната материја, невидливата супстанца која го сочинува поголемиот дел од универзумот. Новите симулации сега фрлаат ново светло врз оваа загатка.
Новите симулации ја зајакнуваат теоријата на темната материја
Вселенскиот телескоп Ферми на НАСА го забележал овој сјај во 2008 година, но неговото потекло останува непознато. Теоријата за пулсарите, ротирачките остатоци од експлодирачките ѕвезди, изгледала поверојатно бидејќи обликот на сјајот одговарал на обликот на галактичката испакнатост, густа област на стари ѕвезди во центарот на Млечниот Пат.
Сепак, најновите симулации спроведени на суперкомпјутери за прв пат покажале дека судирите на честичките на темната материја, исто така, можат да создадат сјај со идентична, сплеснена форма, што ја враќа оваа теорија во живот.
“Ние сме во ситуација каде имаме две теории, едната претпоставува темна материја и тврди дека може да ги објасни податоците кои ги гледаме, другите стари ѕвезди”, изјавил Џозеф Силк, професор по физика и астрономија на Универзитетот Џон Хопкинс и коавтор на истражувањето објавено во списанието Physical Review Letters. “Според мене, во овој момент постои 50% шанса дека станува збор за темна материја, за разлика од малку попрозаичното објаснување на старите ѕвезди.”
Доказот за постоењето на темната материја би бил револуционерно откритие. Неговото постоење за прв пат било теоретизирано од швајцарскиот астроном Фриц Цвички во 1930-тите, и потврдено од американските астрономи Вера Рубин и В. Кент Форд во 1970-тите. Тие забележале дека ѕвездите на краевите на галаксиите се движат премногу брзо за гравитацијата на видливата материја да ги држи заедно, што укажува на постоење на огромна, невидлива маса. И покрај децениските истражувања, научниците никогаш не го забележале директно.
“Нема сомнеж дека природата на темната материја е еден од извонредните, големи проблеми во физиката”, рече Силк. “Тоа е нешто што е насекаде – блиску до нас, далеку од нас, и ние едноставно не знаеме што е тоа”.
Дали WIMPs се главните осомничени?
Една од водечките хипотези е дека темната материја се состои од сè уште неоткриени честички, т.н. WIMPs (слабо интеракциски масивни честички). Научниците веруваат дека кога двата WIMP се судираат, тие се поништуваат едни со други и произведуваат гама зраци, што би го објаснило сјајот во центарот на галаксијата.
“Нашиот придонес беше, за прв пат, да се направи вистинска компјутерска симулација на дистрибуцијата на темната материја. И ето, откривме дека централниот дел на темната материја, каде што ќе бидат емитирани гама-зраци, всушност беше сплеснат – повеќе како форма на јајце. Овој облик речиси совршено се совпаѓа со податоците собрани од телескопот Ферми.
Потврдата доаѓа наскоро?
Конечната потврда можеби не е далеку. Новиот инструмент, Черенковата телескопска мрежна опсерваторија (CTAO), се гради во локации во Чиле и Шпанија и треба да ги испрати првите податоци најрано во 2027 година. CTAO ќе открие гама зраци со многу повисока резолуција од Ферми, што дефинитивно може да утврди дали тие се производ на судир на темна материја.
Трејси Слетер, професор по физика на МИТ, верува дека истражувањето повторно ја отвора можноста дека темната материја го објаснува сјајот, иако не нуди нови докази. Нико Капелути од Универзитетот во Мајами истакнува дека оваа работа покажува дека “темната материја е сè уште во трката”.
“Таа мистерија е жива и е онаа што ги држи научниците како мене будни навечер”, рече тој. “Оваа работа не потсетува дека ова не е време да ги исфрлиме WIMPs од листата – тие можеби сè уште го осветлуваат центарот на нашата галаксија. И ако тоа е вистина, ние сме поблиску од било кога до откривање на основната тајна на универзумот”.
