Проф. Томонори Тотани анализирал данни, събрани за 15 години от телескоп на НАСА
Преди век учените предположиха, че мистериозна невидима субстанция, която нарекоха тъмна материя, съществува около галактиките и е образувала космическа мрежа в цялата Вселена.
Какъв е съставът на тъмната материя и дали реално я има, все още са въпроси, на които конкретен отговор няма, но ново проучване сочи, че най-накрая може би е открито първото пряко доказателство за съществуването на тъмната материя. Ако откритието се потвърди, то ще остане в историята като повратна точка в търсенето на “неуловимата” субстанция, за която се предполага, че съставлява около 27% от познатия ни Космос.
“Това може да бъде решаващ пробив в разкриването на същността на тъмната материя”, коментира пред “Гардиън” проф. Томонори Тотани, астрофизик от Токийския университет. Той твърди, че гама-лъчите, излъчвани от центъра на Млечния път, притежават характеристиките именно на тъмната материя.
Според теорията за тъмната материя именно тя държи заедно както галактиките, така и галактическите клъстери (гравитационно свързана система от галактики, един от най-големите видове структурни образувания във Вселената -бел.ред.). Доказателство за съществуването е описано за първи път през 30-те години на XX век, когато швейцарският астроном Фриц Цвики забелязва, че далечните галактики в клъстера “Кома” се въртят по-бързо, отколкото тяхната маса би позволила. Цвики изчислява масата на клъстeра въз основа на движенията на галактиките в близост до неговия край и сравнява това с приблизителна оценка, базирана на яркостта и броя на галактиките. Той изчислява, че купът има около 400 пъти повече маса, отколкото е видимо с невъоръжено око. Наблюденията му водят до понятието за тъмна материя - материал, който нито излъчва, нито абсорбира светлина, но упражнява невидимо гравитационно притегляне върху галактиките, които го заобикалят.
Оттогава насам учените търсят частици от тъмната материя, но досега наземните детектори, космическите телескопи и дори машини като Големия адронен колайдер - най-масивния ускорител за елементарни частици в света, не са дали резултат.
Една от многото теории за тъмната материя твърди, че тя е съставена от т.нар. слабо взаимодействащи масивни частици - wimps, които са по-тежки от протоните в атомите, но почти не взаимодействат с нормалната материя. Когато две частици wimps се сблъскат, те могат да се унищожат взаимно, освобождавайки други частици и гама-лъчи.
За да търси потенциални доказателства за тъмната материя, проф. Тотани анализира данни, събрани в продължение на 15 години от гама-лъчевия космически телескоп “Ферми” на НАСА, който открива най-мощните фотони в електромагнитния спектър. Той наблюдавал модел на гама-лъчи, за който се доказало, че съответства на формата на ореола на тъмната материя, който се разпростира като сфера от сърцевината на галактиката. “Засякохме гама-лъчи с фотонна енергия от 20 гигаелектронволта, простиращи се в халоподобна структура към центъра на галактиката Млечен път”, обясни проф. Тотани. Сигналът “отговаря в голяма степен на свойствата на гама-лъчевата радиация, за която се предполага, че се излъчва от тъмната материя”, коментира още ученият, чийто труд е публикуван в Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Ако Тотани реално е наблюдавал действието на тъмната материя, то откритията му означават, че тя е съставена от елементарни частици, които са 500 пъти по-тежки от протона. “Оказва се, че тъмната материя е нова частица, която не е включена в настоящия стандартен модел на физиката на елементарните частици”, смята Тотани, като допълни: “Това е важно развитие в астрономията и физиката”.
Необходима е обаче още много работа, за да се изключат други астрофизични процеси, които биха могли да обяснят сигналите. Тотани заяви, че “решаващият фактор” би бил откриването на гама-лъчи със същия спектър от други области на Космоса, като например галактиките джуджета. “Това може да се постигне, след като се натрупат повече данни, и ако е така, би предоставило още по-силни доказателства, че гама-лъчите произхождат от тъмна материя”. Според проф. Джъстин Рийд, астрофизик от Университета на Съри, липсата на значителни сигнали от такива галактики силно опровергава твърдението на Тотани, че е наблюдавал гама-лъчи, освободени заради унищожаването на частици тъмна материя.
Проф. Кинва Уу - теоретичен астрофизик в Лондонския университетски колеж, също призова за сдържаност при обявяването на открития. “Оценявам упоритата работа и всеотдайността на автора, но се нуждаем от извънредни доказателства за извънредно твърдение”, коментира той. По думите му анализът на Тотани “все още не е достигнал този статус. Това е труд, който ще насърчи работещите в тази област да положат още усилия”.
