A sötét anyag rejtélyének újabb nyomai
Friss felfedezés lehetősége merült fel a sötét anyag megfigyelésével kapcsolatban, amely a Tejútrendszer pereméről érkező, eddig megmagyarázhatatlan gamma-sugárzás formájában jelentkezett. A kutatók, köztük Totani Tomonori a Tokiói Egyetemről, a legújabb eredményeik alapján úgy vélik, hogy talán sikerült az első jelet észlelniük, amely a sötét anyagra utalhat.
A jelenlegi elmélet szerint a sötét anyagot alkotó részecskék képesek egymást kioltani, miközben gamma-fotonokat bocsátanak ki. Ez a jelenség lehetőséget adhat arra, hogy a sötét anyag létezését közvetlenül is megtapasztalhassuk. Jelenleg azonban további vizsgálatok szükségesek ahhoz, hogy a tudósok el tudják dönteni, valóban sötét anyagról van-e szó vagy esetleg más asztrofizikai források állnak a háttérben.
A sötét anyag szerepe az univerzumban
Az univerzumban található anyag 84,5%-át a sötét anyag alkotja, ám ezzel kapcsolatban a kutatók eddig csupán közvetett bizonyítékokat gyűjthettek. E sötét anyag tartja össze a galaxisokat, amelyek önálló forgómozgásuk miatt feszülten próbálnák szétszakítani egymást. A sötét anyag kopár létének oka, hogy nem bocsát ki sem fényt, sem detektálható sugárzást; jelenlétét csupán gravitációs hatásai révén érzékelhetjük. A távoli csillagok fényének torzulása alapján következtethetünk a sötét anyag sűrűségére: minél nagyobb a torzítás, annál sűrűbb a sötét anyag.
A gamma-sugárzás és a sötét anyag kapcsolata
Korábban is felmerült, hogy a gamma-sugárzás is utalhat a sötét anyagra, például a 2009-ben megfigyelt galaxisközponti gammasugár-többlet (GCE) esetében. A legújabb modellek azt sugallják, hogy ez a gammasugárzás sötét anyag részecskéinek annihilációjából (önmegsemmisítéséből) adódhat, tehát a galaxisunk középpontjában sötét anyag rejtőzhet. A legfrissebb észlelések szintén a Fermi-űrteleszkóp adataira épülnek, melyek alapján Totani jelentős gamma-sugárzást azonosított a Tejútrendszer külső területeiről.
A sötét anyag lehetséges jelöltjei
A sötét anyag kutatásában a gyengén kölcsönható nagy tömegű részecskék (WIMP) a vezető jelöltek. Már csak azért is nehéz ezeket kimutatni, mert rendkívüli ritkasággal lépnek kölcsönhatásba az ismert anyagokkal. A fizikák azonban úgy vélik, hogy az önmegsemmisítés folyamata során két WIMP találkozása esetén egy nagy energiájú gamma-sugárvillanás keletkezik. Amennyiben a sötét anyag valóban a Tejútrendszerben található, ahogy azt gravitációs hatásai jelzik, akkor elviekben gamma-sugárzó derengést kellene megfigyelnünk az egymást megsemmisítő részecskék aktivitása miatt.
Totani legújabb modelljei során megvizsgálta a gamma-sugárzás várható mennyiségét a már ismert források, például csillagok és kozmikus sugárzás alapján, majd összevetette azt a Fermi által gyűjtött adatokkal. Az így kapott felesleges gamma-sugárzás körülbelül 20 gigaelektronvoltos energiacsúcsot mutatott, amely összhangban áll a sötét anyagrészecskék annihilációjával, így ebben a tekintetben ígéretes eredményekkel állunk szemben.
Az elmélet megerősítése előtt
Bár a legújabb felfedezés izgalmas lehetőségeket tartogat a sötét anyag kutatásában, a tudósok óvatosak maradnak. Még korai kijelenteni, hogy minden kétséget kizáróan sötét anyagot észleltek, mivel a méréseket alaposan meg kell vizsgálni, és fel kell deríteni, hogy a gamma-sugárzás nem származhat-e más, korábban nem ismert forrásokból.
Forrás: telex.hu/techtud/2025/11/27/sotet-anyag-tejutrendszer-gamma-sugarzas
