Японски учен твърди, че е първият в историята, който е наблюдавал тъмната материя
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”.