Annihilarea materiei întunecate la centrul Calea Lactee

Pin
Send
Share
Send

Cea mai mare parte a Universului este un mister complet și total. Problema este că materia întunecată interacționează doar cu materia regulată prin gravitație (și poate prin forța nucleară slabă). Nu strălucește, nu emite unde de căldură sau de radio și trece prin materie obișnuită, așa cum nu este acolo. Dar, atunci când materia întunecată este distrusă, ar putea oferi astronomilor indiciile pe care le caută.

Cercetătorii au teoretizat că o modalitate productivă de a căuta materie întunecată poate să nu fie căutarea directă a acesteia, ci căutarea particulelor și a energiei rezultate care sunt emise atunci când este distrusă. În mediul din jurul centrului galaxiei noastre, materia întunecată ar putea fi suficient de densă încât particulele se ciocnesc în mod regulat, eliberând o cascadă de energie și particule suplimentare; care ar putea fi detectat.

Și această teorie ar putea ajuta la un rezultat ciudat adus de Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), o navă spațială NASA care mapează temperatura radiației cosmice de fundal cu microunde (CMBR). Această radiație de fundal trebuia să fie aproximativ chiar pe întregul cer. Dar, din anumite motive, satelitul a produs un exces de emisie de microunde în jurul centrului galaxiei noastre.

Poate că această radiație cu microunde este strălucirea tuturor materialelor întunecate care sunt anihilate.

La această concluzie a ajuns o echipă de astronomi americani: Dan Hooper, Douglas P. Finkbeiner și Gregory Dobler. Munca lor este publicată într-o nouă lucrare de cercetare numită Evidența annihilațiilor de materie întunecată în nuanța WMAP.

Radiația în exces a microundelor din jurul centrului nostru galactic este cunoscută sub denumirea de WMAP Haze și a fost creată inițial ca fiind emisiile din gazele fierbinți. Astronomii au încercat să confirme această teorie, dar observațiile din alte lungimi de undă nu au reușit să dea dovadă.

Potrivit cercetătorilor, ceața cu microunde ar putea fi explicată prin anihilarea particulelor de materie întunecată, precum interacțiunea dintre materie și antimaterie. Pe măsură ce particulele de materie întunecată se ciocnesc, acestea ar putea emite orice număr de particule detectabile și radiații, inclusiv raze gamma, electroni, pozitroni, protoni, antiprotone și neutrino.

Mărimea, forma și distribuția brumei se potrivesc regiunii centrale a galaxiei noastre, care ar trebui să aibă, de asemenea, o concentrație mare de materie întunecată. Și dacă particulele de materie întunecată se află într-un anumit interval de masă - de 100 până la 1000 de ori mai mare decât un proton - ar putea elibera un torent de electroni și pozitroni care se potrivesc frumos cu ceața cu microunde.

De fapt, calculele lor se potrivesc cu exactitate cu unul dintre cei mai atrăgători candidați de particule de materie întunecată: neutrul ipotetic, care este prevăzut în modelele de supersimetrie. Atunci când sunt anihilați, acestea ar produce quark-uri grele, bosoni de calibru sau bosonul Higgs și ar avea masa și mărimea particulelor potrivite pentru a produce ceața cu microunde observată de WMAP.

Una dintre predicțiile făcute în această lucrare este pentru viitorul Telescop spațial Gamma Ray (GLAST), care urmează să fie lansat în decembrie 2007. Dacă sunt corecte, GLAST va putea detecta o strălucire a razelor gamma provenite din Centrul Galactic, care se potrivește cu ceața cu microunde și chiar pune o limită superioară a masei de particule de materie întunecată. Următoarea misiune ESA Planck va arunca o privire și mai precisă pe ceața cu microunde, oferind date mai bune.

Ar putea fi încă misterios, dar materia întunecată își dezvăluie secretele încet, dar sigur.

Sursa originală: Arxiv (PDF)

Pin
Send
Share
Send