Moment istoric pentru astronomie: Cea mai misterioasă substanță din Univers, „văzută” pentru prima dată

Pentru prima dată în istoria astronomiei, oamenii de știință ar fi „văzut” materia întunecată, cu ajutorul Telescopului cu Raze Gamma Fermi de la NASA. Aceasta ar putea fi prima detecție cu cea mai misterioasă substanță din Univers. 

Materia întunecată a fost teoretizată în 1933 de către astronomul Fritz Zwicky, care a descoperit că galaxiile vizibile din Roiul Coma nu aveau influența gravitațională necesară pentru a împiedica destrămarea roiului. Apoi, decenii mai târziu, în anii 1970, astronomul Vera Rubin și colegii ei au descoperit că marginile exterioare ale galaxiilor-spirală aveau o rotație similară cu cea din centrul galactic, ceva ce ar fi posibil doar atunci când cantitatea enormă de masă din aceste galaxii nu ar fi concentrată în „inima” lor, ci mai degrabă dispersată.

• De ce mahmureala este mai greu de suportat odată cu vârsta?
• Cât de sănătos este un pahar de vin în fiecare zi?

Acestea nu au fost observații directe cu materia întunecată ci concluzii la care cercetătorii au ajuns prin studierea interacțiunilor materiei întunecate cu gravitația. Totuși, în urma acestor teorii, astronomii au putut de-a lungul anilor să calculeze că toate galaxiile mari sunt integrate în halouri vaste de materie întunecată ce se întind cu mult dincolo de limitele materiei vizibile din galaxii.

Materia întunecată nu emite, nu absoarbe și nu reflectă lumină

Astfel, astronomii estimează că particulele din această substanță misterioasă cântăresc mai mult decât particulele din materia obișnuită, fiind vorba despre un raport de 5 la 1. Asta înseamnă că tot ce vedem în jurul nostru în fiecare zi, fie că vorbim de stele, planete, sateliți naturali, corpurile noastre și a altor ființe, toate alcătuiesc 15% din materia din Univers, iar materia întunecată 85%. Mai mult, materia întunecată interacționează atât de puțin cu radiația electromagnetică încât nu emite, nu absoarbe și nu reflectă lumină. Așadar, materia întunecată este în esență invizibilă în toate lungimile de undă ale luminii, ori cel puțin așa s-a crezut.

Există o posibilitate în care materia întunecată ar produce lumină. Dacă particulele sale „se anihilează” atunci când se întâlnesc și interacționează, așa cum fac materia și antimateria, atunci evenimentul ar trebui să producă o ploaie de particule, inclusiv fotoni de raze gamma care, deși sunt inzibili pentru ochii umani, ar putea fi „văzuți” de telescoapele cu raze gamma. Una dintre particulele propuse este cunoscută drept „Weakly Interacting Massive Particles” sau „WIMPS” (Particule Masive Slab Interactive).

Totani crede că echipa sa a găsit semnătura materiei întunecate

Acum, transmite Space.com, o echipă de cercetători condusă de Tomonori Totani de la Departamentul de Astronomie al Universității din Tokyo (Japonia) a folosit Telescopul Fermi asupra regiunilor din Calea Lactee în care materia întunecată ar trebui să se adune, mai precis în centrul galaxiei noastre, iar apoi au căutat această semnătură în raze gamma. Ei bine, Totani crede că echipa sa a găsit această semnătură.

„Am detectat raze gamma cu energie de fotoni de 20 gigaelectronvolți (sau 20 de miliarde de electronvolți, o cantitate enormă de energie) care se extinde într-o structură de halou înspre centrul galaxiei Calea Lactee. Emisia de raze gamma se potrivește îndeaproape cu forma așteptată de la haloul de materie întunecată”, a explicat Totani.

„Acesta este un moment major în astronomie și fizică”

De asemenea, semnătura de energie a razelor gamma se potrivește îndeaproape cu cea prezisă din coliziunile de WIMPs, despre care cercetătorii cred că ar avea o masă de 500 de ori mai mare decât cea a unui proton, particulele de materie obișnuită din „inima” atomilor.

„Dacă este corect, din câte știu eu, ar fi prima dată când omenirea vede materia întunecată. Și se pare că materia întunecată este o particulă nouă care nu este inclusă în actualul model standard al fizicii particulelor. Acesta este un moment major în astronomie și fizică”, a precizat Totani.

Studiul echipei a fost publicat în Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Vă mai recomandăm să citiți și:

Observație fără precedent: Astronomii au detectat o explozie stelară colosală

Ceva colosal străbate galaxia Calea Lactee, au descoperit astronomii

Astronomii ar fi găsit primele stele ale Universului

O cometă descoperită în 1812 a început să emită semnale radio, spre uimirea astronomilor