Prva opažanja kineskog orbitalnog opservatorija DAMPE, namijenjena pretraživanju tamne materije, govore u prilog činjenici da tamna tvar zapravo može propadati u blizini Zemljine orbite i u središtu Galaksije, kažu znanstvenici u članku u časopisu Nature.
„Ovo„ isključivanje “u spektru kozmičkih zraka koje smo otkrili može ukazivati na postojanje tamne materije. S druge strane, ona bi mogla poticati iz nekog drugog izvora tih čestica. Potrebno je više podataka da bi se odgovorilo na ovo pitanje, a mi i dalje očekujemo da DAMPE djeluje još najmanje 5 godina “, rekao je Chang Jin iz Zijanšan opservatorija u Nanjingu, Kina.
Tamno nebo
Dugo su znanstvenici vjerovali da se Svemir sastoji od materije koju vidimo i koja je osnova svih zvijezda, crnih rupa, maglina, nakupina prašine i planeta. No, prva promatranja brzine kretanja zvijezda u obližnjim galaksijama pokazala su da se zvijezde na periferiji kreću u njima nevjerojatno velikom brzinom, koja je bila oko 10 puta veća od izračuna izračuna na temelju masa svih zvijezda u njima.
Razlog tome, prema danas znanstvenicima, bila je takozvana tamna tvar - tajanstvena supstanca, koja čini oko 75% mase materije u Svemiru. Svaka galaksija obično ima oko 8-10 puta više tamne materije od svog vidljivog rođaka, a ova tamna tvar drži zvijezde na mjestu i sprečava ih da se rasprše.
Danas su gotovo svi znanstvenici uvjereni u postojanje tamne materije, ali njegova svojstva, osim očitog gravitacijskog utjecaja na galaksije i galaksije, ostaju misterija i predmet prijepora među astrofizičarima i kozmolozima. Znanstvenici su već duže vrijeme pretpostavljali da je sastavljena od superteških i "hladnih" čestica - "vitica" koji se ne manifestiraju ni na koji način, osim privlačenjem vidljivih nakupina materije.
Prve potencijalne tragove tamne materije pronašao je 2008. ruski satelit Resurs-DK1, čiji je PAMELA detektor otkrio tragove neuobičajeno velikog broja čestica antimaterije u Zemljinoj orbiti, a koji bi, kako tvrde znanstvenici, mogli nastati raspadanjem ove tajanstvene tvari.
Promotivni video:
Kasnije je te podatke potvrdio detektor AMS-02 na brodu ISS, međutim, mnogi se astrofizičari ne slažu s ovom idejom i vjeruju da je u stvari ova antimaterija manje egzotičnog podrijetla - mogla je biti generirana pulsarima ili nekim drugim dalekim izvorima kozmičkih zraka visokih energije.
Ove godine „pulsar“teorija dovedena je u pitanje nakon objave podataka prikupljenih visokoletovnim HAWC teleskopom, koji promatra svemir u gama rasponu. To je oživjelo zanimanje fizičara za „egzotičnim“objašnjenjima ove čudne anomalije u Zemljinoj orbiti.
Kozmološke zagonetke
Svemirski teleskop DAMPE, koji je Kina lansirala u Zemljinu orbitu u prosincu 2015. godine, testirao je ove pretpostavke s druge strane, promatrajući ultra-visokoenergetske kozmičke zrake nepoznatog podrijetla, koje potječu iz središta naše Galaksije i drugih zvijezdanih klastera.
Ovo zračenje, prema današnjim kozmolozima, može nastati i kao posljedica propadanja tamne materije u onim točkama gdje se posebno akumulira. Ako je to slučaj, tada će kozmičke zrake koje dolaze iz središta Galaksije imati poseban energetski spektar - broj čestica početno će se mijenjati relativno sporo kako energija raste, ali kad dosegne određenu točku, ona će oštro potonuti dolje.
Prvi savjeti o postojanju ove "litice", kako je primijetio Jin, pronađeni su tijekom opažanja na AMS-02, ali ovaj detektor nije mogao pratiti ultra-visokoenergetske čestice koje DAMPE može "vidjeti", a podaci sa zemaljskih teleskopa nisu bili dovoljni točan da bi se moglo reći sa sigurnošću.
Prema kineskim fizičarima, podaci koje je DAMPE prikupio tijekom svog prvog ciklusa rada od prosinca 2015. do lipnja 2017. prvi su definitivni dokaz da ta „litica“zaista postoji i da se nalazi točno tamo gdje bi trebala biti u skladu s s teorijskim predviđanjima.
Tijekom sljedećih pet godina, nadaju se Jin i njegovi kolege, DAMPE će prikupljati podatke o još 10 milijardi kozmičkih zraka, što će znanstvenicima omogućiti da smanje pogreške u mjerenju i konačno dokažu da ta anomalija postoji.
Još nije jasno je li nastala kao posljedica raspada tamne materije ili nekih manje egzotičnih procesa. Fizičari se nadaju da će nam promatranje snopova visoke energije, čija energija prelazi 10 TeV, pomoći da shvatimo jesu li nastali iz raspada tamne materije ili su nastali pulsarima ili ostacima supernove.