Amerikkalaiset tähtitieteilijät ovat havainneet, että galaksin keskustasta peräisin oleva salaperäinen gammasäteily ei liity tumman aineen rappeutumiseen, vaan useisiin satoihin pulsareihin. Tämä todetaan artikkelissa, joka lähetetään julkaisemiseen Astrophysical Journal -lehdessä.
”Havainnomme osoittavat, että tummaa ainetta ei tarvita selittämään miksi näemme ylimääräisen gammasäteilyn säteilevän galaksiamme keskustasta. Löysimme Linnunradan keskustaa ympäröiviltä alueilta suuren määrän pulsaareja, jotka saivat meidät katsomaan uudestaan sen muodostumisen historiaa”, kertoo Mattia Di Mauro Stanfordin yliopistosta (USA).
Di Mauro ja muut Fermi-yhteistyön tutkijat ovat jo useiden vuosien ajan tutkineet yhtä galaksin tärkeimmistä mysteereistä - miksi sen keskiosa tuottaa huomattavasti enemmän gammasäteilyä spektrin korkeaenergisessa osassa kuin laskelmat, jotka perustuvat tähtien jakautumistiheyteen ja aktiivisuuteen mustan keskuksessa. reikiä.
Tämä ilmiö, jonka Fermi-teleskooppi löysi vuonna 2009, on saanut monet tutkijat uskomaan, että ylimääräiset gammasäteet ovat seurausta tumman aineen hiukkasten rapistumisesta Linnunradan keskustassa. Siksi astrofysiikit ja kosmologit tarkkailevat jatkuvasti galaksin keskustaa, yrittäen vahvistaa tai kieltää tämän ajatuksen, ja etsivät myös samanlaisia gammasäteilyjälkiä muiden galaksien ytimissä.
Astrofysiikan kannalta sen kumoamiseksi on välttämätöntä osoittaa, että Linnunradan keskustasta tulevat gammafotonit lentävät kohti pistevalonlähteitä, jotka voivat olla pulssareita tai muita kompakteja esineitä. Jos ne muodostuvat hajoavista tumman aineen hiukkasista, ylimääräinen säteily jakautuu tasaisesti taivaalle.
Di Mauro ja muut Fermin kanssa työskentelevät tähtitieteilijät ovat tulleet lähelle Linnunradan gamma-mysteerin ratkaisemista löytäneensä noin neljäsataa pulssia, jotka säteilevät gamma-alueella galaktisen keskuksen kuvista. Tutkimuksen avain oli uudet algoritmit kuvan laadun parantamiseksi, jonka ansiosta tutkijat pystyivät ensimmäistä kertaa "näkemään" pulsar-hehkuvuuden pistelähteet.
Kuten Di Mauro on todennut, pulsaattorit eroavat muista gammasäteilylähteistä (supernoovat, aktiiviset galaktiset ytimet ja ionisoitu kaasu) siinä, että niiden säteilyn spektrin rakenne riippuu voimakkaasti siitä, missä gamma-alueen hehkupiiri sijaitsee.
Tämän idean ohjaamana tutkijat analysoivat viimeisimpiä kuvia galaktisesta keskuksesta, joka on saatu käyttämällä LAT-instrumenttia Fermin kyytiin, ja löysivät noin neljäsataa pulssaria Linnunradan ytimen laitamilta. Tähtitieteilijät ovat sata prosenttia varmoja siitä, että heistä on 66. Kaiken kaikkiaan, kuten di Mauron ja hänen kollegoidensa laskelmat osoittavat, galaksin keskustassa voi olla noin 1300 pulssaria, joiden gammasäteily riittää selittämään Fermin melkein kymmenen vuotta sitten löytämän poikkeaman.
Mainosvideo:
Kuten tutkija huomauttaa, niin suuren määrän gammapulssarien löytäminen oli suhteellisen yllätys hänen joukkueelleen. Pulsarit - pitkään kuolleiden tähdet, jotka ovat käyttäneet loppuun vety- ja heliumvarantonsa - elävät tässä tilassa suhteellisen lyhyen ajan kosmisten standardien mukaan, noin viidestä kymmeneen miljoonaan vuoteen.
Toisaalta galaktinen keskus on yksi Linnunradan ikivanhimmista osista, ja on erittäin epätodennäköistä, että kaikki nämä pulssarit muodostuivat viimeisen 10 miljoonan vuoden aikana. Tämä Di Diuron mukaan viittaa siihen, että suurin osa gamma-pulsaatoreista ei asu siellä yksin, vaan toisen tähden seurassa, jonka asiaan he ajoittain varastavat, jotta "pyöriä" itseään.
Tarkoittaako tämä, että tummaa ainetta ei ole olemassa? Kuten Di Mauro korostaa, löytö kertoo vain, että tumman aineen hiukkaset eivät hajoa galaksien keskuksissa ja käyttäytyvät eri tavalla kuin aiemmin ajateltiin. Lähitulevaisuudessa Fermi-joukkue suunnittelee tarkempia havaintoja näistä pulsereista käyttämällä maanpäällisiä radioteleskooppeja, jotka pystyvät vangitsemaan pulssinsa ja lopulta todistamaan, että tumma aine ei ole syyllinen gammasäteiden ylimäärään.