Откривен извор тајанственог сјаја у нашој галаксији? "Ово би могла бити револуција"

Нове симулације јачају теорију о тамној материји

Свемирски телескоп НАСА-е „Ферми“ открио је овај сјај још 2008. године, али његово је поријекло остало непознато. Теорија о пулсарима – ротирајућим остацима експлодираних звијезда – чинила се вјероватнијом јер је облик сјаја одговарао облику галактичке избочине, густе регије старих звијезда у средишту Млијечног пута.

Међутим, најновије симулације спроведене на суперрачунарима први пут показују да би и судари честица тамне материје могли створити сјај истоветног, спљоштеног облика, што поново оживљава ову теорију.

„Налазимо се у ситуацији у којој постоје двије теорије – једна постулира тамну материју и тврди да би могла објаснити податке које видимо, а друга говори о старим звијездама“, изјавио је Џозеф Силк, професор физике и астрономије на Универзитету Џонс Хопкинс и коаутор студије објављене у часопису Physical Review Letters. „По мом мишљењу, у овом тренутку постоји педесет посто шансе да је у питању тамна материја, за разлику од нешто прозаичнијег објашњења које нуде старе звијезде.“

Вијековна потрага за невидљивом твари

Доказ о постојању тамне материје био би револуционарно откриће. Њено постојање први је теоретски описао швајцарски астроном Фриц Цвики још 1930-их, а потврдили су га амерички астрономи Вера Рубин и В. Кент Форд 1970-их година. Они су примјетили да се звијезде на ивицама галаксија крећу пребрзо да би их гравитација видљиве материје могла задржати на окупу, што је указивало на постојање огромне, невидљиве масе. Упркос деценијама истраживања, научници је никада нису директно опазили.

„Нема сумње да је природа тамне материје један од великих, неразријешених проблема у физици“, рекао је Силк. „То је нешто што је посвуда – близу нас, далеко од нас – а ми једноставно не знамо шта је то.“

Јесу ли ВИМП-ови главни осумњиченици?

Једна од водећих хипотеза јесте да се тамна материја састоји од још неоткривених честица, такозваних ВИМП-ова (слабо интерагујућих масивних честица). Научници вјерују да се при судару два ВИМП-а они међусобно поништавају и производе гама-зраке, што би могло објаснити сјај у средишту галаксије.

Силкова студија користила је суперрачунаре како би мапирала расподјелу тамне материје у Млијечном путу. „Проблем је био у томе што су сви модели тамне материје у нашој галаксији током протеклих двадесет година претпостављали да је она у суштини попут сферне кугле“, објаснио је Силк.

„Наш допринос био је то што смо, по први пут, направили стварну рачунарску симулацију расподјеле тамне материје. И гле чуда – открили смо да је средишњи дио тамне материје, гдје би се емитовали гама-зраци, заправо спљоштен, више јајоликог облика.“ Тај облик готово савршено одговара подацима које је прикупио телескоп „Ферми“.

Потврда ускоро?

Коначна потврда можда није далеко. Нови инструмент – опсерваториј Черенков телескопске мреже (ЦТАО) – гради се у Чилеу и Шпанији, а прве податке требало би да пошаље већ 2027. године. ЦТАО ће детектовати гама-зраке с много већом резолуцијом од „Фермија“, што би могло дефинитивно утврдити јесу ли они производ судара честица тамне материје.

Трејси Слејтер, професорица физике на МИТ-у, сматра да студија поново отвара могућност да тамна материја објашњава сјај, иако не нуди нове доказе. Нико Капелути са Универзитета у Мајамију истиче да овај рад показује како је „тамна материја и даље у игри“.

„Та мистерија је жива, и то је она врста која научнике попут мене држи буднима ноћу“, рекао је. „Овај рад нас подсјећа да није вријеме да ВИМП-ове избришемо с пописа – можда још увијек освјетљавају средиште наше галаксије. А ако је то истина, онда смо ближе него икад откривању темељне тајне свемира.“

(Индекс)