Нема трага од темна материја во позадината од гама зраци

0
Нема трага од темна материја во позадината од гама зраци

Податоците од овој труд беа анализирани. Флуктуациите при изотропската позадина на гама-зраците, основани на податоци собирани во период од 81 месец. Емисиите од Млечниот Пат се покажани во сиво. Заслуги: Матиа Форнаса, Uva/Grappa

Истражувачите од Универзитетот во Амстердам од GRAPPA  центарот, ја објавија досега најпрецизната анализа на флуктуации од позадината од гама зраци. Користејќи ги податоците  добиени од 6-годишното набљудување на Телескопот за голема површина Ферми, истражувачите пронашле две различни класи на извори кои придонесувале во позадината на гама зраечењето. Притоа, во анализата не биле пронајдени никакви траги од честички на темна материја кои би придонеле во добиените податоци.

Гама зраците претставуваат светлински честички, или фотони со најголема енергија во Универзумот и истите се невидливи за човековото око. Најчести емитувачи на гама зраците се блазарите, супермасивни црни дупки во центрите на галаксиите. Во помала бројка, гама зраците се исто така произведени од страна на одредени ѕвезди кои ги нарекуваме пулсари, како и од страна на големи ѕвездени експлозии како што се суперновите.

Во 2008-та НАСА го лансираше сателитот Ферми со цел да го мапира гама зрачењето во Универзумот со огромна прецизност. Сателитот постојано ја скенира површината на небото, поминувајќи ја неговата површиа на секои три часа. Најголемиот дел од забележаните гама зраци доаѓаат од нашата галаксија (Млечниот Пат), но телескопот Ферми успеал да забележи и дополнителни 3000 извори надвор од нашата галаксија. Сепак, овие поединечни извори не се доволни за да се објасни севкупната количина на гама зраци кои доаѓаат од надворешноста од нашата галаксија. Всушност, околу 75% од добиените зраци немаат извор кон кој можеме да посочиме.

Изотропна позадина на гама зраци

Уште од доцните 1960-ти, орбитирачките опсерватории пронаоѓале дифузна позадина од гама зраци, која доаѓала од сите насоки во Универзумот. Доколку би имале способност за видно забележување на гама-зраци и би погледнале кон небото, тогаш би гледале светлина низ целата површина. Изворот на оваа т.н. изотропска позадина на гама зраците, оттогаш останала непозната. Радијацијата би можела да биде произведена од страна на непознати блазари, или од страна на извори кои се премногу бледи како би биле детектирани со телескопот Ферми. Делови од оваа позадина би можеле да содржат отпечатоци од мистериозната честичка на темна материја, досега незабележана честичка на која и се препишува 80% од материјата која недостига во Универзумот. Доколку две честички на темна материја се судрат, хипотетички, би требало да се уништат и да произведат трага од фотони на гама зраците.

Флуктуации

Др. Матиа Формаса, физичарка со фокус на астрочестички, и нејзините колеги, извршиле обемна анализа на позадината од гама зраците, користејќи податоци насобрани во период од 81 месец, од страна на телскопот за голема површина Ферми – многу поголем број на податоци и со поголема енергетска стапка од претходните проучувања. Изучувајќи ги флуктуациите на интензитетот, во позадината на гама зраците, истражувачите можеле да препознаат две различни класи кои допринесувале кон нивната позадина. Една класа на извори на гама зраци е потребна за да се објаснат флуктуациите при ниски енергии (под 1GeV), и дополнителна класа, која ги објаснува флуктуациите при високи енергии- отпечатоците на овие доприноси кај позадината се значително различни.

Во објавениот труд, истражувачите укажуваат дека гама-зраците во опсегот на високите енергетски вредности, од неколку GeV па нагоре, најверојатно се произведени од неоткриени блазари. Дополнителни истражувања тековно се извршуваат за овие потенцијални извори од страна на Форнаса и колеги од Универизтетот во Торино, Италија. Сепак, излегува дека е доста тежок проблем лоцирањето на изворите кои придонесуваат за енергетсите вредности под 1GeV.

Ниту еден од познатите емитувачи на гама-зраци нема карактеристики кои се конзистентни со новодобиените податоци.

Ограничувањата на темната материја

Досега, телескопот Ферми сè уште нема забележано убедлива идикација за емитување на гама зраци од страна на честички од темна материја. Дополнително, ниту овој последен труд не доведе кон никакви индикации за сигнали кои би биле поврзани со темната материја. Користејќи ги нивните податоци, Форнаса и колегите дури успеаја во тоа да отстранат одредени модели за темната материја кои би произвеле сигнал за детекција.

„Нашите мерења ги поткрепуваат останатите истражувања кои користеле гама зраци за пронаоѓање на темната материја и истите потврдуваат дека, кога станува збор за изотропската позадина од гама зраци, веќе нема место за гама зрачења предизвикани од темна материја“, кажува Форнаса.

Превод: Бојан Андоновски

Извор: Phys

Сподели.