Najnovija istraživanja sugeriraju da bismo mogli biti na pragu otkrića koje bi iz temelja promijenilo naše razumijevanje svemira
NEVJEROJATNO
Otkrili uzrok misterioznog sjaja u našoj galaksiji: 'Ovo bi mogao biti prvi dokaz postojanja!'
Čitanje članka:
3
min
U samom središtu naše galaksije, Mliječne staze, astronomi već više od desetljeća promatraju zagonetan, difuzan sjaj. Ne radi se o svjetlosti vidljivoj golim okom, već o gama-zrakama – najenergičnijem obliku zračenja u svemiru, koje obično povezujemo s dramatičnim kozmičkim događajima poput eksplozija zvijezda. Izvor ovog viška gama-zraka, poznatog kao "Galactic Center Excess" (GCE), jedna je od najvećih neriješenih misterija moderne astrofizike. No, najnovija istraživanja sugeriraju da bismo mogli biti na pragu otkrića koje bi iz temelja promijenilo naše razumijevanje svemira: taj sjaj mogao bi biti prvi konkretan dokaz postojanja tamne tvari, piše CNN.
Kozmička zagonetka otkrivena 2009.
Misterij je započeo 2009. godine, kada su podaci s NASA-inog svemirskog teleskopa Fermi otkrili neočekivano visoku koncentraciju gama-zraka koje dolaze iz galaktičkog središta.
Znanstvena zajednica bila je zbunjena, a ubrzo su se iskristalizirale dvije vodeće hipoteze.
Prva teorija sugerira da sjaj potječe od dosad neotkrivene populacije milisekundnih pulsara. To su ultra-guste, brzo rotirajuće neutronske zvijezde, ostaci masivnih zvijezda, koje poput kozmičkih svjetionika ispaljuju snažne snopove zračenja.
Ako bi ih u središtu galaksije bilo na tisuće, njihov zajednički sjaj mogao bi objasniti promatrani višak gama-zraka.
Druga, mnogo uzbudljivija mogućnost jest da sjaj potječe od anihilacije tamne tvari. Prema ovoj teoriji, kada se dvije čestice tamne tvari sudare, one se međusobno unište u bljesku energije, oslobađajući pritom gama-zrake. Budući da se vjeruje kako je gustoća tamne tvari najveća upravo u središtima galaksija, to bi bilo idealno mjesto za promatranje takvog fenomena.
Zašto je tamna tvar pala u drugi plan?
Iako je ideja o detekciji tamne tvari bila primamljiva, godinama je gubila na popularnosti iz dva ključna razloga.
Prvo, unatoč desetljećima osjetljivih eksperimenata duboko pod zemljom, znanstvenici nikada nisu uspjeli izravno detektirati nijednu česticu tamne tvari.
Drugi, još veći problem bio je oblik sjaja. Promatrani višak gama-zraka nije sferičan, već je spljošten i pomalo "kutijast", prateći oblik središnjeg zvjezdanog ispupčenja Mliječne staze.
Rane simulacije predviđale su da bi se tamna tvar trebala rasporediti u velikom sferičnom "halou" oko galaksije, što se nije poklapalo s opažanjima. Činilo se da oblik sjaja puno više odgovara raspodjeli zvijezda, a time i pulsara.
Novi dokazi vraćaju tamnu tvar u igru
Nedavne, sofisticirane računalne simulacije preokrenule su situaciju. Tim znanstvenika, predvođen istraživačima s Instituta Leibniz za astrofiziku u Potsdamu i Sveučilišta Johns Hopkins, stvorio je najdetaljnije modele raspodjele tamne tvari do sada. Ključna novost bila je uključivanje nasilne povijesti naše galaksije.
"Znamo da je naša galaksija prije više milijardi godina prolazila kroz spajanja s brojnim manjim galaksijama, koje su sa sobom donijele i svoju tamnu tvar", objašnjava Joseph Silk, jedan od autora studije.
"Posljedica te povijesti jest da nitko pri zdravoj pameti ne bi očekivao da će središte galaksije biti sferno simetrično."
Rezultati su potvrdili ovu pretpostavku.
Kada se u obzir uzmu spajanja galaksija, simulirana raspodjela tamne tvari više nije savršeno sferna. Umjesto toga, ona postaje spljoštena i izdužena, poprimajući oblik koji se zapanjujuće podudara s promatranim sjajem gama-zraka. Time je glavni argument protiv hipoteze o tamnoj tvari odbačen, a ona se ponovno smatra jednako vjerojatnim objašnjenjem kao i pulsari.
Što bi ovo otkriće značilo?
Ako se potvrdi da GCE zaista potječe od tamne tvari, to bi bilo jedno od najvećih znanstvenih otkrića u povijesti.
- Prvi dokaz postojanja:** Bili bi to prvi konkretni, iako neizravni, dokazi o postojanju tvari koja čini oko 27% svemira, a koju dosad poznajemo samo preko njezine gravitacijske sile.
- Uvid u prirodu tamne tvari:** Otkriće bi nam pružilo ključne informacije o svojstvima čestica tamne tvari, poput njihove mase i načina na koji međusobno djeluju.
- Nova era u fizici:** Potvrda anihilacije tamne tvari otvorila bi potpuno novo polje čestične astrofizike i usmjerila potragu za novom fizikom izvan Standardnog modela.
Konačan odgovor je na vidiku
Iako su šanse sada otprilike 50-50, misterij još nije riješen. Konačnu presudu trebao bi donijeti novi, najmoćniji opservatorij gama-zraka na svijetu – Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO), čija se izgradnja dovršava u Čileu i na Kanarskim otocima. Očekuje se da će s radom započeti oko 2026. godine. CTAO će moći razlikovati dva scenarija promatranjem energetskog spektra gama-zraka. Anihilacija tamne tvari trebala bi proizvesti nagli pad zračenja iznad određene energije, dok bi zračenje pulsara imalo postepeniji pad. Taj potpis bit će "pištolj koji se dimi" i konačno će riješiti zagonetku.
Do tada, kozmička debata se nastavlja. Nalazimo se na prekretnici, bliže nego ikad rješenju jedne od temeljnih tajni svemira – od čega je on uistinu sačinjen.
Sve što je bitno, na dohvat ruke
Skini aplikaciju za najbolje iskustvo portala. Čitaj, komentiraj i budi uvijek u toku s najnovijim vijestima.
Odaberi temu koju želiš pratiti
Primaj sve nove vijesti o temi i budi u tijeku
