Sciencemag.cz
Doporučujeme
Ve středu Mléčné dráhy astronomové zaznamenávají přebytek záření gama – ve srovnání s tím, co bychom očekávali na základě známých zdrojů těchto vysokoenergetických emisí, především supernov a pulzarů. S přihlédnutím k tomu, co víme o rozložení hvězd a plynu v naší Galaxii, se anomálie v jejím nitru vysvětluje obtížně, takže dokonce získala speciální označení GCE (galactic center excess). Zatímco Mléčná dráha má cca podobu plochého disku, oblast s nadbytkem gama záření je přibližně kulová, s poloměrem asi 5 000 světelných let.
Fyzikové z MITu uvádějí, že tu jsou dva hlavní směry výkladu GCE: nějaká dosud neznámá populace pulzarů (rychle rotujících neutronových hvězd) nebo oblak temné hmoty, kde je jí tak vysoká koncentrace, že dochází ke srážkám produkujícím právě ono nadbytečné záření gama. V roce 2015 vědci z MITu a Princeton University došli k závěru, že pravděpodobnějším vysvětlením GCE jsou pulsary. Nyní ale tým, v němž je i autorka starší studie Tracy Slatyer, tehdejší tvrzení přehodnotil. Model založený na datech z Fermiho gama dalekohledu (Fermi Gamma-ray Space Telescope) totiž temnou hmotu dostatečně nezohledňuje – když se k původním datům přidal další (ve skutečnosti neexistující) signál odpovídající temné hmotě, výsledkem stále bylo, že za GCE jsou odpovědné pulzary. Totéž kdy se úroveň „falešného“ signálu zvýšila. Nová studie publikovaná ve Physical Review Letters proto celý problém, pokládaný již za uzavřený případ, otvírá znovu.
Základem studie z roku 2015 bylo posouzení toho, nakolik je úroveň záření gama hladká nebo zrnitá. Pulsary by měly být zdrojem zrnitější mapy, kdy samotné neutronové hvězdy budou centrem jasu (na mapě dle záření gama, samozřejmě) mezi relativně temnějšími oblastmi. Naopak temná hmota by zde měla být rozložena rovnoměrně, totéž by pak platilo pro přebytek gama záření, které by bylo důsledkem její existence. Navíc by příslušná „mapa“ měla vypadat stejně, bez chladných „skvrn“, bez ohledu na úhel pohledu. Jenže centrum Mléčné dráhy v modelu vypadalo zrnitě i po přimíchání signálu, který by odpovídal temné hmotě, a to i když výsledkem byl až čtyřikrát větší než skutečně pozorovaný přebytek záření gama.
I když výše bylo uvedeno, že přebytečné gama záření by mohlo být výsledkem interakce temné hmoty se sebou samou, nová studie rovněž navrhuje, že by mohlo jít o důsledek interakcí hmoty temné a běžné. Působily by na sebe tedy i jinak než gravitačně a poprvé bychom si toho dokázali všimnout. Byl by to tak první doklad podobné interakce a určitě by nějak zúžil množinu částic, které temnou hmotu mohou vytvářet. Zatím o žádný důkaz nicméně nejde, temná hmota se, co se týče GCE, pouze dostává znovu do hry.
Rebecca K. Leane et al. Revival of the Dark Matter Hypothesis for the Galactic Center Gamma-Ray Excess, Physical Review Letters (2019). DOI: 10.1103/PhysRevLett.123.241101
Zdroj: MIT News
