Μία νέα μελέτη ισχυρίζεται ότι παρέχει την πρώτη άμεση απόδειξη της σκοτεινής ύλης
Πριν από σχεδόν έναν αιώνα, οι επιστήμονες είπαν ότι μια μυστηριώδης αόρατη ουσία που ονόμασαν σκοτεινή ύλη συσσωρεύτηκε γύρω από τους γαλαξίες και σχημάτισε έναν κοσμικό ιστό σε όλο το σύμπαν. Δε γνωρίζουμε ακόμη με βεβαιότητα απο τι θα μπορούσε να αποτελείται η σκοτεινή ύλη και αν είναι καν πραγματική, αλλά σύμφωνα με μια μελέτη, η πρώτη άμεση απόδειξη της ουσίας μπορεί επιτέλους να έχει αποκαλυφθεί.
Απαιτείται περισσότερη έρευνα για να αποκλειστούν λιγότερο «εξωτικές» εξηγήσεις, αλλά αν αληθεύει, η ανακάλυψη θα καταγραφεί ως σημείο καμπής στην δεκαετή αναζήτηση της αόριστης ουσίας που λέγεται ότι αποτελεί το 27% του σύμπαντος.
«Αυτό θα μπορούσε να είναι μια κρίσιμη ανακάλυψη στην αποκάλυψη της φύσης της σκοτεινής ύλης», δήλωσε ο καθηγητής Τομονόρι Τοτάνι, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο, ο οποίος είπε ότι οι ακτίνες γάμμα που προέρχονται από το κέντρο του Γαλαξία φαίνεται να φέρουν την υπογραφή της ουσίας.
Η σκοτεινή ύλη περιγράφηκε για πρώτη φορά τη δεκαετία του 1930, όταν ο Ελβετός αστρονόμος Φριτς Τσβίκι παρατήρησε ότι οι μακρινοί γαλαξίες φαινόταν να περιστρέφονται ταχύτερα από ό,τι επέτρεπε η μάζα τους. Οι παρατηρήσεις οδήγησαν στην έννοια της σκοτεινής ύλης, ενός υλικού που ούτε εκπέμπει ούτε απορροφά φως, αλλά ασκεί μια αόρατη βαρυτική έλξη στους γαλαξίες που περιβάλλει.
Έκτοτε οι επιστήμονες αναζητούν σωματίδια σκοτεινής ύλης, αλλά μέχρι στιγμής οι επίγειοι ανιχνευτές, τα διαστημικά τηλεσκόπια και οι τεράστιες μηχανές όπως ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων κοντά στη Γενεύη δεν έχουν καταφέρει να βρουν κανένα αποτέλεσμα.
Μία από τις πολλές θεωρίες για τη σκοτεινή ύλη υποστηρίζει ότι αποτελείται από τα λεγόμενα ασθενώς αλληλεπιδρώντα σωματίδια μεγάλης μάζας, ή «wimps», τα οποία είναι βαρύτερα από τα πρωτόνια που βρίσκονται μέσα στα άτομα, αλλά αλληλεπιδρούν ελάχιστα με την κανονική ύλη. Όταν δύο «wimps» συγκρούονται, μπορούν να εξαϋλώσουν το ένα το άλλο, απελευθερώνοντας άλλα σωματίδια και μια έκρηξη ακτίνων γάμμα.
Για να αναζητήσει πιθανά σήματα σκοτεινής ύλης, ο Toτάνι ανέλυσε δεδομένα από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Ακτίνων Γάμμα Fermi της NASA, το οποίο ανιχνεύει τα πιο ενεργητικά φωτόνια στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Εντόπισε ένα μοτίβο ακτίνων γάμμα που φαινόταν να ταιριάζει με το σχήμα της που έχει η άλως της σκοτεινής ύλης που απλώνεται σε μια σφαίρα από την καρδιά του γαλαξία.
Το σήμα «ταιριάζει πολύ με τις ιδιότητες της ακτινοβολίας ακτίνων γάμμα που προβλέπεται ότι εκπέμπεται από τη σκοτεινή ύλη», δήλωσε ο Τοτάνι στον Guardian. Λεπτομέρειες δημοσιεύονται στο Journal of Cosmology and Astroparticulate Physics .
Αν ο Τοτάνι έχει δει σκοτεινή ύλη εν δράσει, οι παρατηρήσεις υποδηλώνουν ότι αποτελείται από στοιχειώδη σωματίδια 500 φορές μεγαλύτερης μάζας από το πρωτόνιο. Αλλά χρειάζεται πολύ περισσότερη έρευνα για να αποκλειστούν άλλες αστροφυσικές διεργασίες και εκπομπές υποβάθρου που θα μπορούσαν να εξηγήσουν τα σήματα.
Ο Τοτάνι είπε ότι ο «αποφασιστικός παράγοντας» θα ήταν η ανίχνευση ακτίνων γάμμα με το ίδιο φάσμα από άλλες περιοχές του διαστήματος, όπως οι νάνοι γαλαξίες. Σύμφωνα με τον καθηγητή Τζάστιν Ριντ, αστροφυσικό στο Πανεπιστήμιο του Σάρεϊ, η έλλειψη σημαντικών σημάτων από τέτοιους γαλαξίες καταδεικνύει σθεναρά ότι ο Τοτάνι δεν έχει δει ακτίνες γάμμα που εκπέμπονται από την εξαΰλωση σωματιδίων σκοτεινής ύλης.
Ο καθηγητής Κινούα Γου, θεωρητικός αστροφυσικός στο UCL, προέτρεψε επίσης να επιδειχθεί προσοχή. «Εκτιμώ τη σκληρή δουλειά και την αφοσίωση του συγγραφέα, αλλά χρειαζόμαστε εξαιρετικά στοιχεία για έναν εξαιρετικό ισχυρισμό», είπε. «Αυτή η ανάλυση δεν έχει φτάσει ακόμη σε αυτό το επίπεδο. Είναι ένα έργο που χρησιμεύει ως ενθάρρυνση για να συνεχίσουν την έρευνα οι ειδικοί του κλάδου».