Mūsu galaktikas centrā ir dīvains mirdzums, un tas nav tāds, kādu mēs to domājām

(NASA/DOE/Fermi LAT sadarbība)

Piena Ceļa centrs mirdz. Jā, ir liela čīkstēšana melnais caurums tur, un tas ir ļoti enerģētisks reģions, taču tur ir papildu augstas enerģijas gamma staru mirdzums, kas pārsniedz mums zināmo aktivitāti, un tas vēl ir jāpaskaidro.

Šo mirdzumu sauc par Galactic Center GeV Excess (GCE), un astronomi ir mēģinājuši to izdomāt gadiem ilgi. Viens karsti apspriests skaidrojums ir tāds, ka spīdumu teorētiski var radīt iznīcināšana tumšā matērija - bet jauni pētījumi ir nagla šīs idejas zārkā.

Virknē izsmeļošu modeļu, kas ietver nesenos notikumus galaktikas izliekuma un citu gamma staru emisijas avotu modelēšanā galaktikas centrā, astrofiziķu komanda ir izslēgusi tumšās vielas iznīcināšanu kā mirdzuma avotu.



Šis atklājums, pēc komandas domām, dod tumšo vielu mazāk vietas, kur paslēpties - stingrāku ierobežojumu noteikšana tās īpašībām, kas varētu palīdzēt turpmākajos meklējumos.

'Apmēram 40 gadus tumšās vielas galvenais kandidāts daļiņu fiziķu vidū bija termiska, vāji mijiedarbīga un vāja mēroga daļiņa.' sacīja astrofiziķis Kevorks Abazadžians Kalifornijas Ērvinas Universitātē (UCI).

'Šis rezultāts pirmo reizi izslēdz iespēju, ka daļiņas var būt ļoti lielas.'

GCE pirmo reizi tika pamanīts pirms nedaudz vairāk nekā desmit gadiem, kad Fermi gamma staru kosmiskais teleskops uzsāka reģiona apsekošanu. Gamma stari ir vislielākās enerģijas elektromagnētiskie viļņi Visumā, un tos rada visintensīvākie objekti, piemēram, milisekundes pulsāri , neitronu zvaigznes, saduras neitronu zvaigznes, melnie caurumi , un supernovas.

Problēma bija tā, ka, kad pienāca laiks analizēt Fermi novērojumus, pēc tam, kad tika atņemti visi zināmie gamma staru avoti, mēs beidzās ar gamma staru mirdzumu Piena ceļa sirdī, ko nevarēja ņemt vērā.

Kosmosā, kad atrodat kaut ko tādu, par ko nevar izrēķināties, ir jēga mēģināt to saskaņot ar citām lietām, kuras nevar ņemt vērā, piemēram, tumšo vielu. Tas ir nosaukums, ko mēs piešķiram neredzamajai masai, kas piešķir Visumam gravitāciju.

Mēs varam atklāt tumšo matēriju netieši, jo lietas pārvietojas savādāk, nekā tām vajadzētu, ja tikai redzamās lietas ietekmēja, bet mēs nezinām, kas tas patiesībā ir.

Tomēr, lai gan mēs nevaram tieši noteikt tumšo vielu, iespējams, ka tā rada starojumu, ko mēs varam redzēt.

Ja tumšās vielas daļiņu veidi, ko sauc par vāji mijiedarbojošām masīvām daļiņām vai WIMP, sadurtos savā starpā, piemēram, daļiņu paātrinātāju sadursmēs, tās iznīcinātu viena otru, eksplodējot citu daļiņu, tostarp gamma staru fotonu, dušā. Tādas sadursmes ir izvirzīti kā potenciāls mehānisms, kas rada GCE.

Tomēr vairākos pētījumos nav atrasti pierādījumi par WIMP sadursmēm, taču šis jaunais dokuments ir solis uz priekšu, apgalvo autori.

'Daudzos modeļos šī daļiņa svārstās no 10 līdz 1000 reižu lielāka par protona masu, un masīvākas daļiņas teorētiski ir mazāk pievilcīgas kā tumšās vielas daļiņas.' sacīja UCI astrofiziķis Manojs Kaplinghats .

'Šajā rakstā mēs izslēdzam tumšās vielas kandidātus, kas pārsniedz vēlamo diapazonu, un tas ir milzīgs uzlabojums ierobežojumos, ko mēs uzliekam attiecībā uz iespējām, ka tās atspoguļo tumšo vielu.'

Trīs gadu laikā komanda apkopoja plašu gamma staru modelēšanas scenāriju klāstu galaktikas centram un tā izliekumam - cieši sablīvētajai zvaigžņu grupai, kas koncentrējās ap centru. Tie ietvēra visus pieejamos avotus - zvaigžņu veidošanos, Fermi burbuļus, kosmisko staru mijiedarbību ar molekulāro gāzi, neitronu zvaigznes un milisekundes. pulsāri .

Viņi atklāja, ka pēc tam, kad viņi bija visu ņēmuši vērā, WIMP iznīcināšanai palika ļoti maz vietas. Starp visiem šiem gamma staru avotiem 'nav būtiska GC pārpalikuma, ko varētu attiecināt uz DM iznīcināšanu'. pētnieki raksta savā dokumentā .

Iepriekšējie pētījumi atklāja, ka gamma staru izplatība galaktikas centrā arī neatbilst tumšās vielas iznīcināšanai. Ja vaininieks būtu WIMP, sadalījums būtu vienmērīgs, bet tā vietā gamma staru fotoni ir sadalīts ķekaros kā jūs varētu atrast no punktveida avotiem, piemēram, zvaigznēm.

Zvaigžņu sadalījums izliekumā, saskaņā ar jauno pētījumu, arī neatbilst papildu tumšās vielas klātbūtnei.

Tas nenozīmē, ka tumšā matērija mūsu galaktikas centrā nevarētu būt kāda hipotētiska, masīva, vāji interaktīva veida. Komanda tikko pārvaldīja tos, kurus parasti meklēja, un pēc tam dažus. Komanda atzīmē, ka viņu atklājumi joprojām stingri atbalsta GCE astrofizisko izcelsmi.

'Mūsu pētījums ierobežo daļiņu veidu, kāda varētu būt tumšā viela,' Kaplinghat teica . 'Daudzās pierādījumu līnijas par tumšo vielu galaktikā ir stabilas, un mūsu darbs tos neietekmē.'

Tas nozīmē, ka mums vienkārši būs jādomā daudz tālāk, lai to atrastu.

Pētījums ir publicēts Fiziskais apskats D .

Populārākas Kategorijas: Viedoklis , Vidi , Daba , Dabu , Veselība , Fizika , Skaidrotājs , Sabiedrību , Telpa , Tech ,

Par Mums

Neatkarīgu, Pārbaudītu Faktu Publicēšana Par Veselību, Telpu, Dabu, Tehnoloģijām Un Vidi.