Prvé pozorovania čínskeho obežného observatória DAMPE, ktoré sú určené na hľadanie temnej hmoty, hovoria v prospech skutočnosti, že temná hmota sa môže skutočne rozpadnúť v blízkosti orbity Zeme a v strede galaxie.
„Toto„ obmedzenie “v spektre kozmických lúčov, ktoré sme objavili, môže naznačovať existenciu temnej hmoty. Na druhej strane to mohlo pochádzať z iného zdroja týchto častíc. Na zodpovedanie tejto otázky je potrebných viac údajov a stále očakávame, že DAMPE bude fungovať najmenej ďalších 5 rokov, “uviedol Chang Jin z Zijinshan Observatory v Nanjing v Číne.
Tmavé nebo
Vedci dlho verili, že vesmír pozostáva z hmoty, ktorú vidíme a ktorá tvorí základ všetkých hviezd, čiernych dier, hmlovín, prachových zhlukov a planét. Prvé pozorovania rýchlosti pohybu hviezd v blízkych galaxiách však ukázali, že hviezdy na ich okraji sa pohybujú v nich neuveriteľne vysokou rýchlosťou, ktorá bola asi 10-krát vyššia ako výpočty založené na množstvách všetkých hviezd v nich.
Dôvodom je podľa dnešných vedcov takzvaná temná hmota - záhadná látka, ktorá predstavuje asi 75% hmoty hmoty vo vesmíre. Každá galaxia má zvyčajne asi 8 až 10 krát viac temnej hmoty ako jej viditeľný bratranec a táto temná hmota drží hviezdy na svojom mieste a bráni ich rozptylu.
Dnes sú takmer všetci vedci presvedčení o existencii temnej hmoty, ale jej vlastnosti, okrem jej zjavného gravitačného vplyvu na galaxie a zhluky galaxií, ostávajú záhadou a predmetom kontroverzie medzi astrofyzikmi a kozmológmi. Vedci už dlhú dobu predpokladajú, že sa skladá z superheavy a „chladných“častíc - „wimpov“, ktoré sa nijako nevykazujú, s výnimkou prilákania viditeľných zhlukov hmoty.
Prvé potenciálne stopy tmavej hmoty našli v roku 2008 ruský satelit Resurs-DK1, ktorého detektor PAMELA zistil stopy neobvykle veľkého počtu častíc antihmoty na obežnej dráhe Zeme, čo vedci naznačili, že mohli vzniknúť rozpadom tejto záhadnej látky.
Propagačné video:
Neskôr tieto údaje potvrdil detektor AMS-02 na palube ISS, avšak mnoho astrofyzikov nesúhlasí s touto myšlienkou a verí, že v skutočnosti je tento antihmota menej exotického pôvodu - mohli byť generované pulzary alebo inými vzdialenými zdrojmi vysokých kozmických lúčov. energie.
Tento rok bola po zverejnení údajov zozbieraných vysokohorským teleskopom HAWC, ktorý pozoruje vesmír v gama rozsahu, spochybnená teória „pulzaru“. Toto oživilo záujem fyzikov o „exotické“vysvetlenia tejto podivnej anomálie na zemskej obežnej dráhe.
Kozmologické hádanky
Vesmírny ďalekohľad DAMPE, ktorý Čína uviedla na obežnú dráhu Zeme v decembri 2015, na druhej strane testoval tieto predpoklady pozorovaním ultra-vysokoenergetického kozmického žiarenia neznámeho pôvodu, ktoré má pôvod v strede našej galaxie a iných hviezdokopov.
Podľa niektorých kozmológov dnes toto žiarenie môže vzniknúť aj v dôsledku rozpadu temnej hmoty v tých miestach, kde sa hromadí obzvlášť veľa. Ak je to tak, potom kozmické lúče vychádzajúce zo stredu galaxie budú mať špeciálne energetické spektrum - počet častíc sa bude so zvyšujúcou sa energiou spočiatku meniť pomerne pomaly, ale po dosiahnutí určitého bodu sa prudko zníži.
Prvé náznaky existencie tohto „útesu“, ako poznamenal Jin, boli nájdené pri pozorovaní na AMS-02, ale tento detektor nemohol sledovať ultra-vysokoenergetické častice, ktoré DAMPE môže „vidieť“, a údaje z pozemných ďalekohľadov neboli dostatočné. presné, aby bolo možné povedať s istotou.
Podľa čínskych fyzikov sú údaje zozbierané spoločnosťou DAMPE počas prvého cyklu jej fungovania od decembra 2015 do júna 2017 prvým jasným dôkazom toho, že tento „útes“skutočne existuje a že sa nachádza presne tam, kde by mal byť v súlade s s predikciami teórie.
V najbližších piatich rokoch bude Jin a jeho kolegovia dúfať, že DAMPE bude zhromažďovať údaje o ďalších 10 miliárd kozmických lúčoch, čo umožní vedcom znížiť chyby merania a nakoniec dokázať, že táto anomália existuje.
Zatiaľ nie je jasné, či vznikol v dôsledku rozpadu temnej hmoty alebo niektorých menej exotických procesov. Fyzici dúfajú, že pozorovanie ultra-vysokoenergetických lúčov, ktorých energia presahuje 10 TeV, nám pomôže pochopiť, či vznikli počas rozpadu temnej hmoty alebo či boli generované pulzármi alebo zvyškami supernovy.