لسنوات عديدة ، حير علماء الفلك بشأن وجود فائض غريب من أشعة جاما القادمة من مركز المجرة. لطالما كان القضاء على المادة المظلمة تفسيرًا محيرًا ، ويدعي بحث جديد أنه أفضل إجابة.
على مدى السنوات الـ 11 الماضية ، وكالة ناسا تلسكوب أشعة جاما Fermi-LAT لاحظ وجود فائض غريب في الإشعاع عالي الطاقة قادم من اتجاه مركز مجرتنا. أصل أشعة جاما ، المنتشرة نسبيًا حول النواة ، ليس له تفسير جيد حاليًا.
بينما تكثر التفسيرات المحتملة ، ربما تكون الفكرة الأكثر إثارة للاهتمام هي فكرة أن أشعة جاما قد تنبعث من المادة المظلمة. في معظم نماذج المادة المظلمة ( شكل غامض وغير مرئي من المادة التي تشكل أكثر من 80٪ من كتلة الكون) ، يمكن لجسيمات المادة المظلمة أن تتفاعل أحيانًا. عندما يفعلون ذلك ، فإنهم يبيدون بعضهم البعض في ومضة من أشعة جاما.
يحدث هذا التفاعل نادرًا جدًا جدًا. لكن نماذج المادة المظلمة تتنبأ بوجود أ مجموعة كاملة من الأشياء في قلب المجرات . يكفي أنه يمكن أن يضيء في أشعة جاما.
في الآونة الأخيرة ، قام فريق من الباحثين صقل هذا النموذج من المادة المظلمة وقارنوها بتفسيرات أكثر دنيوية ، مثل زيادة عدد الأشعة الكونية التي تخلق أشعة غاما الزائدة.
يوضح ماتيا دي ماورو ، الباحث في قسم تورين بالمعهد الوطني للفيزياء النووية والمؤلف الرئيسي للدراسة الجديدة ، أن 'منهجية التحليل المستخدمة' قد قدمت معلومات مهمة للغاية حول التوزيع المكاني لإشعاع غاما الزائد ، والذي يمكن شرح ما يولد الفائض من الفوتونات عالية الطاقة في مركز المجرة.
إذا كان الفائض ، على سبيل المثال ، ناتجًا عن التفاعل بين الأشعة الكونية والذرات ، فإننا نتوقع أن نلاحظ توزيعها المكاني الأكبر عند الطاقات المنخفضة وانتشارها الأقل عند الطاقات الأعلى بسبب انتشار الجسيمات الكونية. من ناحية أخرى ، تؤكد دراستي كيف أن التوزيع المكاني للزيادة لا يتغير كدالة للطاقة. لم يتم ملاحظة هذا الجانب من قبل ويمكن تفسيره من خلال تفسير وجود المادة المظلمة. هذا لأننا نعتقد أن الجسيمات المكونة لهالة المادة المظلمة يجب أن يكون لها طاقات مماثلة. يُظهر التحليل بوضوح أن الفائض من أشعة جاما يتركز في مركز المجرة ، وهو بالضبط ما نتوقع أن نجده في قلب مجرة درب التبانة إذا كانت المادة المظلمة في الواقع نوعًا جديدًا من الجسيمات '.
ومع ذلك ، فإن النتيجة بعيدة كل البعد عن أن تكون حاسمة. بينما يمكن إجبار نماذج المادة المظلمة على تفسير الزيادة ، سيحتاج علماء الفلك إلى تحقق مستقل من هذه الفكرة قبل قبولها.