Particulele ușoare de materie întunecată din apropierea centrului galactic ar putea explica trei mistere fizice deodată

Astronomii au observat particulele ușoare de materie întunecată din centrul galaxiei noastre, care sfidează explicațiile convenționale. Un nou studiu sugerează că o particulă ipotetică ar putea sta la baza a două fenomene și, totodată, ar putea rezolva unul dintre cele mai mari mistere ale fizicii: ce este materia întunecată?

Potrivit cercetătorilor de la King’s College London (Anglia), conduși de dr. Shyam Balaji, în centrul Căii Lactee există nori uriași de hidrogen ionizat, un fenomen inexplicabil până acum, deoarece hidrogenul ar trebui să rămână neutru. Inițial, s-a presupus că razele cosmice sunt responsabile pentru această ionizare, dar datele sugerează că nu sunt suficiente pentru a explica fenomenul.

• JWST a descoperit o galaxie spirală asemănătoare Căii Lactee undeva unde nu ar trebui să existe
• ESA intensifică cercetarea Pământului pe măsură ce viitorul agențiilor americane devine tot mai incert

În paralel, astronomii au detectat în mod constant un semnal de 511 keV în regiunea centrală a galaxiei. Acest semnal este produs de anihilarea electronilor cu antiparticulele lor, pozitronii, însă sursa acestor perechi electron-pozitron este necunoscută.

Particulele ușoare de materie întunecată ar putea explica totul

Balaji și echipa sa au propus o explicație unificatoare: particulele ușoare de materie întunecată, care, prin coliziuni, ar putea genera perechi electron-pozitron. Aceste perechi ar putea explica atât ionizarea hidrogenului, cât și semnalul gamma de 511 keV.

Dacă astfel de particule există, ar putea constitui cel puțin o parte din materia întunecată. Spre deosebire de particulele grele propuse anterior, precum WIMPs (Particule Masive cu Interacțiune Slabă), această particulă ar fi de aproximativ o mie de ori mai ușoară, motiv pentru care ar fi fost nedetectabilă prin metodele tradiționale, scrie IFL Science.

O soluție pentru trei mistere?

Pentru ca această teorie să fie confirmată, cercetătorii propun trei metode de verificare: hărți mai detaliate ale ionizării – dacă distribuția ionizării din zona centrală a galaxiei se potrivește cu distribuția materiei întunecate, ipoteza devine mai credibilă; căutarea de emisii secundare – aceste particule ar trebui să lase urme subtile sub formă de semnale slabe de raze gamma sau X; noi observații cu telescoape viitoare – NASA va lansa telescopul COSI în 2027, un instrument sensibil la procese astrofizice la scară de MeV, ceea ce ar putea furniza dovezi clare în sprijinul ipotezei.

Dacă acest candidat de materie întunecată „ușoară” se dovedește real, ar putea explica trei enigme simultan: originea ionizării hidrogenului în centrul galaxiei; sursa perechilor electron-pozitron și a radiației gamma de 511 keV; și natura materiei întunecate, pe care oamenii de știință o caută de decenii.

Cu toate acestea, rămâne o întrebare esențială: aceste particule chiar există sau fac parte doar dintr-o ipoteză teoretică? Următorii ani de observații ar putea oferi răspunsul.

Studiul a fost publicat în Physical Review Letters.

Vă recomandăm să citiți și:

Astronomii au descoperit o explozie cosmică „remarcabilă” în afara galaxiei noastre

Elon Musk a pus ochii pe Stația Spațială Internațională! „Să începem pregătirile pentru distrugere”

Un nou studiu cosmic a descoperit sute de găuri negre „lipsă”

Nu suntem chiar atât de speciali pe cât credem și s-ar putea să nu fim singuri în Univers, susține o nouă teorie