Prva opažanja kitajskega orbitalnega observatorija DAMPE, namenjena iskanju temne snovi, kažejo, da lahko temna snov dejansko propade v bližini Zemljine orbite in v središču Galaksije, pravijo znanstveniki v članku revije Nature.
"Ta" izrez "v spektru kozmičnih žarkov, ki smo ga odkrili, lahko kaže na obstoj temne snovi. Po drugi strani pa bi lahko izviral iz nekega drugega vira teh delcev. Za odgovor na to vprašanje je potrebnih več podatkov in še vedno pričakujemo, da bo DAMPE deloval vsaj še 5 let, "je dejal Chang Jin iz observatorija Zijinshan v Nanjingu na Kitajskem.
Temno nebo
Dolgo časa so znanstveniki verjeli, da je vesolje sestavljeno iz snovi, ki jo vidimo, in ki je osnova vseh zvezd, črnih lukenj, meglic, grozdov in planetov. Toda prva opažanja hitrosti gibanja zvezd v bližnjih galaksijah so pokazala, da se zvezde na njihovem obrobju gibljejo v njih z neverjetno veliko hitrostjo, kar je bilo približno 10-krat več, kot so pokazali izračuni na podlagi mase vseh zvezd v njih.
Razlog za to je po mnenju znanstvenikov danes bila tako imenovana temna snov - skrivnostna snov, ki predstavlja približno 75% mase snovi v vesolju. Običajno ima vsaka galaksija približno 8–10-krat več temne snovi kot njen vidni bratranec in ta temna snov drži zvezde na mestu in jim preprečuje, da bi se razkropile.
Danes so skoraj vsi znanstveniki prepričani o obstoju temne snovi, vendar njene lastnosti, poleg očitnega gravitacijskega vpliva na galaksije in grozdne skupine, ostajajo skrivnost in predmet polemike med astrofiziki in kozmologi. Znanstveniki so dolgo časa domnevali, da je sestavljen iz super težkih in "hladnih" delcev - "kimpi", ki se nikakor ne manifestirajo, razen privabljanja vidnih grozdov materije.
Prve potencialne sledi temne snovi je leta 2008 našel ruski satelit Resurs-DK1, čigar detektor PAMELA je v Zemljini orbiti odkril sledi nenavadno velikega števila delcev antimaterije, ki bi jih, po mnenju znanstvenikov, lahko ustvarili z razpadom te skrivnostne snovi.
Promocijski video:
Pozneje je te podatke potrdil detektor AMS-02 na krovu ISS, vendar se mnogi astrofiziki ne strinjajo s to idejo in menijo, da je v resnici ta antimaterija manj eksotičnega izvora - lahko so jo ustvarili pulsari ali kakšni drugi oddaljeni viri kozmičnih žarkov energije.
Letos je bila "pulsarjeva" teorija postavljena pod vprašaj po objavi podatkov, zbranih z višinskega teleskopa HAWC, ki opazuje vesolje v območju gama. To je oživilo zanimanje fizikov za "eksotične" razlage za to nenavadno anomalijo v Zemljini orbiti.
Kozmološke uganke
Vesoljski teleskop DAMPE, ki ga je Kitajska sprožila na Zemljino orbito decembra 2015, je te domneve preizkusil na drugi strani z opazovanjem ultra-visokoenergijskih kozmičnih žarkov neznanega izvora, ki izvirajo iz središča naše Galaksije in drugih zvezdnih grozdov.
To sevanje po mnenju nekaterih kozmologov danes lahko nastane tudi kot razpad temne snovi na tistih točkah, kjer se nabira še posebej veliko. Če je temu tako, bodo imeli kozmični žarki, ki izhajajo iz središča Galaksije, poseben energijski spekter - število delcev se bo na začetku spreminjalo razmeroma počasi, ko se bo energija povečevala, a ko doseže določeno točko, se bo močno zmanjšalo navzdol.
Prvi namigi o obstoju te "pečine", kot je ugotovil Jin, so bili najdeni med opazovanji na AMS-02, vendar ta detektor ni mogel zaslediti ultra-visokoenergijskih delcev, ki jih DAMPE lahko "vidi", podatki iz zemeljskih teleskopov pa niso bili zadostni natančno, da bi zagotovo rekel.
Po mnenju kitajskih fizikov so podatki, ki jih je DAMPE zbral v svojem prvem ciklu delovanja od decembra 2015 do junija 2017, prvi dokončni dokaz, da ta »klif« resnično obstaja in da se nahaja točno tam, kjer bi moral biti v skladu z s teoretičnimi napovedmi.
Jin in njegovi sodelavci bodo v naslednjih petih letih upali, da bo DAMPE zbral podatke o nadaljnjih 10 milijardah kozmičnih žarkov, kar bo znanstvenikom omogočilo zmanjšanje merilnih napak in končno dokazalo, da ta anomalija obstaja.
Ni še jasno, ali je nastala kot posledica razpadanja temne snovi ali kakšnih manj eksotičnih procesov. Fiziki upajo, da nam bo opazovanje žarkov ultravisoke energije, katerih energija presega 10 TeV, pomagalo razumeti, ali nastajajo med razpadom temne snovi ali so nastali s pulsari ali ostanki supernove.