Primele observații ale observatorului chinezesc de orbitare DAMPE, concepute pentru a căuta materie întunecată, vorbesc în favoarea faptului că materia întunecată poate de fapt să se descompună în vecinătatea orbitei Pământului și în centrul Galaxiei, spun oamenii de știință într-un articol din revista Nature.
„Această„ întrerupere”în spectrul razelor cosmice, pe care am descoperit-o, poate indica existența materiei întunecate. Pe de altă parte, ar fi putut avea originea din altă sursă a acestor particule. Sunt necesare mai multe date pentru a răspunde la această întrebare și încă ne așteptăm să funcționeze DAMPE cel puțin alți 5 ani , a declarat Chang Jin de la Observatorul Zijinshan din Nanjing, China.
Cer intunecat
Multă vreme, oamenii de știință au crezut că universul este format din materia pe care o vedem și care constituie baza tuturor stelelor, găurilor negre, nebuloaselor, ciorchine de praf și planete. Dar primele observații despre viteza de mișcare a stelelor din galaxiile din apropiere au arătat că stelele de la periferia lor se mișcă în ele cu o viteză imposibil de mare, care a fost de aproximativ 10 ori mai mare decât au arătat calculele bazate pe masele tuturor stelelor din ele.
Motivul pentru aceasta, potrivit oamenilor de știință de astăzi, a fost așa-numita materie întunecată - o substanță misterioasă, care reprezintă aproximativ 75% din masa materiei din Univers. De obicei, fiecare galaxie are de aproximativ 8-10 ori mai multă materie întunecată decât vărul său vizibil, iar această materie întunecată ține stelele la locul lor și le împiedică să se împrăștie.
Astăzi, aproape toți oamenii de știință sunt convinși de existența materiei întunecate, însă proprietățile sale, pe lângă influența sa gravitațională evidentă asupra galaxiilor și grupurilor de galaxii, rămân un mister și un subiect de controversă între astrofizicieni și cosmologi. Multă vreme, oamenii de știință au presupus că este alcătuit din particule supraeficiente și „reci” - „wimps” care nu se manifestă în niciun fel, decât prin atragerea de grupuri vizibile de materie.
Primele urme potențiale de materie întunecată au fost găsite în 2008 de satelitul rus Resurs-DK1, al cărui detector PAMELA a detectat urme ale unui număr neobișnuit de mare de particule de antimaterie pe orbita Pământului, care, au sugerat oamenii de știință, ar putea fi generate de descompunerea acestei substanțe misterioase.
Video promotional:
Ulterior, aceste date au fost confirmate de detectorul AMS-02 de la ISS, cu toate acestea, mulți astrofizici nu sunt de acord cu această idee și cred că, de fapt, această antimaterie este de origine mai puțin exotică - ar fi putut fi generată de pulsars sau de alte surse îndepărtate de raze cosmice de înaltă energii.
În acest an, teoria „pulsarului” a fost pusă la îndoială după publicarea datelor colectate de telescopul HAWC de mare altitudine, care observă universul în gama gamma. Aceasta a reînviat interesul fizicienilor în explicații „exotice” pentru această anomalie ciudată pe orbita Pământului.
Ghicitori cosmologice
Telescopul spațial DAMPE, lansat de China pe orbita Pământului în decembrie 2015, a testat aceste presupuneri pe de altă parte prin observarea unor raze cosmice cu energie înaltă, de origine necunoscută, originare din centrul Galaxiei noastre și al altor grupuri stelare.
Această radiație, potrivit unor cosmologi astăzi, poate apărea și ca urmare a degradărilor materiei întunecate în acele puncte în care se acumulează în special foarte mult. Dacă va fi așa, razele cosmice emanate din centrul Galaxiei vor avea un spectru energetic special - numărul de particule se va schimba inițial relativ lent pe măsură ce energia crește, dar la un anumit punct, se va scufunda brusc.
Primele indicii ale existenței acestei „stânci”, după cum a menționat Jin, au fost găsite în timpul observațiilor asupra AMS-02, dar acest detector nu a putut urmări particule de energie ultra-înaltă pe care DAMPE le poate „vedea”, iar datele de la telescoape la sol nu au fost suficiente precise pentru a spune sigur.
Potrivit fizicienilor chinezi, datele colectate de DAMPE în timpul primului ciclu al funcționării sale din decembrie 2015 până în iunie 2017 sunt primele dovezi clare că această „stâncă” există cu adevărat și că este localizată exact acolo unde ar trebui să fie în concordanță cu cu previziuni teoretice.
În următorii cinci ani, Jin și colegii săi speră, DAMPE va colecta date despre alte 10 miliarde de raze cosmice, ceea ce va permite oamenilor de știință să reducă erorile de măsurare și să dovedească în sfârșit că această anomalie există.
Încă nu este clar dacă a apărut ca urmare a degradării materiei întunecate sau a unor procese mai puțin exotice. Fizicienii speră că observarea fasciculelor cu ultrahigh energie, ale căror energii depășesc 10 TeV, ne vor ajuta să înțelegem dacă au provenit din degradările materiei întunecate sau au fost generate de pulsars sau resturi de supernove.
