НОВИНИ


СИГНАЛИТЕ ТЪМНА МАТЕРИЯ В ЦЕНТЪРА НА МЛЕЧНИЯ ПЪТ СЕ ОКАЗАХА НЕ ТОЛКОВА "ТЪМНИ"
05.05.2017

Област на повишено рентгеново излъчване в центъра на Млечния път. Източник: NASA; A. Mellinger/ Central Michigan University; T. Linden/ University of Chicago

Тайнственото гама-излъчване в центъра на Млечния път най-вероятно се дължи на пулсари - изключително плътни, бързодвижещи се ядра на древни звезди, по-масивни от Слънцето 30 пъти, съобщава сайтът phys.org.
 

Това заключение поставя под въпрос предишни тълкувания на сигнала като потенциален признак на тъмна материя, твърди международен екип астрофизици след анализ на данни от космическия телескоп "Ферми".

Резултатите от проучването са публикувани в списание Astrophysical Journal и са достъпни в arXiv.

"Нашето изследване показва, че не се нуждаем от тъмна материя, за да разберем гама-излъчването в нашата галактика. Вместо това ние открихме популация от пулсари в района около центъра на Млечния път", заяви Матия Ди Мауро (Mattia Di Mauro) от KIPAC (Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology), съвместно със Станфордския университет и SLAC.

Тайнствено  лъчение

Тъмната материя е една от най-големите загадки на съвременната физика. Изследователите знаят, че тъмната материя съществува, защото тя пречупва светлината от далечните галактики и засяга начина, по който се въртят. Повечето учени смятат, че тъмната материя се състои от все още неоткрити частици, които не си взаимодействат с обикновената материя, поради което е много трудно да се открият.

Един от начините за търсене е да се разгледат резултатите от жизнения цикъл на частиците тъмна материя, възникващи, когато частиците или се разпадат, или се сблъскват и унищожават една друга. "Широко проучени теории прогнозират, че тези процеси ще генерират гама-лъчи. Ние търсим тази радиация в области на Вселената, които са богати на тъмната материя, например, в центъра на нашата галактика", разказва Сет Дигел (Digel), ръководител на групата "Fermi" в KIPAC.

На схемата е представено изпускането на гама-лъчи от тъмна материя при унищожаване на нейните частици (вляво) и пулсар (вдясно). Източник: Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory

Предишни изследвания показват, че от центъра на галактиката излиза по-голямо количество гама-лъчи от очакваното, което провокира обичайните научни статии за отдавна търсените частици тъмна материя. Но гама-лъчи се произвеждат и от редица други космически процеси, които трябва да бъдат изключени преди категоричните изводи за тъмната материя, което не е лесно, поради изключителната сложност на структурата на центъра на галактиката.

Повечето гама-лъчи от Млечния път произхождат от газовия облак между звездите, който се осветява от частиците, създавани от мощните експлозии на свръхнови. Това създава дифузно гама-лъчение, разпространяващо се в галактиката. Гама-лъчите се произвеждат също и от останките от свръхновите - пулсарите - които излъчват насочени гама-лъчи като космически фарове.

Концепция на художник на пулсар, който поглъща материя от звездата спътник и насочено излъчва рентгенови изригвания. Източник: NASA’s Chandra X-ray Observatory. (NASA/CXC/University of Massachusetts/D. Wang et al.; Greg Stewart/SLAC National Accelerator Laboratory)

"Две скорошни проучвания, проведени от екипи в САЩ и Холандия, показаха, че излишъкът от гама-лъчи в центъра на галактиката е неравномерен, а не толкова гладък, колкото може да се очаква от сигнал от тъмна материя. Тези резултати показват, че петната може да са свързани с точкови източници, че не можем да разграничим "Large Area Telescope", защото плътността на гама-лъчение е много висока и дифузната светлина е най-ярка в центъра на Галактиката ", - каза Ерик Чарлз (Eric Charles) от KIPAC.

Останки от древни звезди

Нови резултати извежда предишните анализи на по-високо ниво, демонстрирайки, че "петната" в сигнала гама лъчи съвпадат с пулсари.

Като се има предвид, че около 70% от всички точкови източници в Млечния път са пулсари, те са най-вероятните кандидати. Учените използват едно от физичните свойства на пулсарите, за да стигнат до това заключение. Пулсарите имат много различни спектри, т.е. тяхното лъчение се променя по специфичен начин с енергията, излъчваните от тя гама лъчи.

Използвайки формата на тези спектри астрономите точно моделират лъчението на галактическия център с 1000 пулсари и без въвеждане на процеси, свързани с частици тъмната материя.

Симулация на Разпределение на популацията пулсари (червените звезди) в района в близост до центъра на Млечния път. Източник: NASA / DOE / Fermi LAT Collaboration

Екипът понастоящем планира да проведе последващи изследвания, използвайки радиотелескопи, за да определят дали идентифицираните източници излъчват поредица от къси светлинни импулси. Откриване в ореола от звезди около галактичния център, най-старата част на Млечния път, също така разкриват подробности за еволюцията на нашата галактика, както античните останки разказват на археолозите историята на човечеството.

Изолираните пулсари имат продължителност на живота около 10 милиона години, което е много по-кратък период, отколкото възрастта на най-старите звезди в близост до центъра на галактиката. Фактът, че все още можем да наблюдаваме гама-лъчи от идентифицираната сега популация пулсари показва, че пулсарите са в двойни системи с спътник звезда, от която дърпат енергия, което значително увеличава продължителността на живота им.

Тъмната материя остава неуловима.


 

 

 
източник: nauka.offnews.bg

 


 
253128