De første observasjonene av det kinesiske orbitale observatoriet DAMPE, designet for å søke etter mørk materie, taler for at mørk materie faktisk kan forfalle i nærheten av jordens bane og i sentrum av galaksen, sier forskere i en artikkel i tidsskriftet Nature.
"Denne" avskjæringen "i spekteret av kosmiske stråler, som vi oppdaget, kan indikere eksistensen av mørk materie. På den annen side kunne det ha sin opprinnelse fra en annen kilde til disse partiklene. Mer data er nødvendig for å svare på dette spørsmålet, og vi forventer fortsatt at DAMPE skal operere i minst fem år til, sier Chang Jin fra Zijinshan-observatoriet i Nanjing, Kina.
Mørk himmel
I lang tid trodde forskere at universet består av saken som vi ser, og som danner grunnlaget for alle stjerner, sorte hull, tåker, støvklynger og planeter. Men de første observasjonene av stjerners bevegelseshastighet i nærliggende galakser viste at stjernene i utkanten deres beveger seg i dem med en umulig høy hastighet, som var omtrent 10 ganger høyere enn beregningene basert på massene til alle stjernene i dem.
Årsaken til dette, ifølge forskere i dag, var den såkalte mørke materien - et mystisk stoff, som utgjør rundt 75% av massen av materie i universet. Typisk har hver galakse omtrent 8-10 ganger mer mørk materie enn sin synlige kusine, og denne mørke saken holder stjernene på plass og forhindrer dem i å spre seg.
I dag er nesten alle forskere overbevist om eksistensen av mørk materie, men dens egenskaper, i tillegg til dens åpenbare gravitasjonspåvirkning på galakser og galakse klynger, er fortsatt et mysterium og et tema for kontrovers blant astrofysikere og kosmologer. I lang tid har forskere antatt at den er sammensatt av superheavy og "kalde" partikler - "wimps" som ikke manifesterer seg på noen måte, bortsett fra ved å tiltrekke seg synlige klynger av materie.
De første potensielle sporene av mørk materie ble funnet i 2008 av den russiske satellitten Resurs-DK1, hvis PAMELA-detektor oppdaget spor etter et uvanlig stort antall antimateriellpartikler i jordens bane, som, ifølge forskere har antydet, kunne genereres ved forfall av dette mystiske stoffet.
Salgsfremmende video:
Senere ble disse dataene bekreftet av AMS-02-detektoren ombord på ISS. Imidlertid er mange astrofysikere uenige i denne ideen og mener at faktisk dette antimateriet er av mindre eksotisk opprinnelse - det kunne ha blitt generert av pulsarer eller andre fjerne kilder til kosmiske stråler med høye energier.
I år ble "pulsar" -teorien satt i tvil etter publiseringen av data samlet inn av HAWC-teleskopet i høy høyde, som observerer universet i gammaområdet. Dette gjenopplivet fysikernes interesse for "eksotiske" forklaringer på denne rare anomalien i jordens bane.
Kosmologiske gåter
DAMPE-romteleskopet, som ble lansert av Kina inn i Jordens bane i desember 2015, har testet disse forutsetningene på den andre siden ved å observere ekstremhøye energi kosmiske stråler av ukjent opprinnelse, med opprinnelse i sentrum av vår Galaxy og andre stjerneklynger.
Denne strålingen, ifølge noen kosmologer i dag, kan også oppstå som et resultat av forfall av mørk materie på de punktene der den akkumuleres spesielt mye. Hvis dette er tilfelle, vil de kosmiske strålene som kommer fra sentrum av Galaxy ha et spesielt energispekter - antallet partikler vil i utgangspunktet endre seg relativt sakte etter hvert som energien øker, men når den når et bestemt punkt, synker det kraftig ned.
De første antydningene om eksistensen av denne "klippen", som Jin bemerket, ble funnet under observasjoner på AMS-02, men denne detektoren kunne ikke spore ultrahøye energipartikler som DAMPE kan "se", og data fra bakkebaserte teleskoper var ikke tilstrekkelige nøyaktig for å si det sikkert.
I følge kinesiske fysikere er dataene som er samlet inn av DAMPE under den første operasjonssyklusen fra desember 2015 til juni 2017, det første definitive beviset for at denne "klippen" virkelig eksisterer, og at den ligger nøyaktig der den skal være i samsvar med med teori spådommer.
I løpet av de neste fem årene håper Jin og kollegene at DAMPE vil samle inn data om ytterligere 10 milliarder kosmiske stråler, noe som vil tillate forskere å redusere målefeil og endelig bevise at denne avviket eksisterer.
Det er foreløpig ikke klart om det oppsto som et resultat av forfall av mørk materie eller noen mindre eksotiske prosesser. Fysikere håper at observasjon av stråler med ultrahøye energier, hvis energier overstiger 10 TeV, vil hjelpe oss å forstå om de oppstod under forfall av mørk materie eller ble generert av pulsarer eller supernovarester.
