Sciencemag.cz
Doporučujeme
Tedy další kolo sporu, zda je celá myšlenka temné hmoty životaschopná, respektive jak si stojí ve srovnání s konkurenčními modely.
Na Johns Hopkins University možná objevili přesvědčivou stopu temné hmoty, praví oznámení této instituce. Záhadná difúzní záře gama paprsků v blízkosti centra Mléčné dráhy mate vědce již desítky let. Základní otázka má (nyní) znít, zda toto světlo pochází ze srážek částic temné hmoty, nebo z rychle rotujících neutronových hvězd.
Podle nového výzkumu jsou oba scénáře možné a řádově stejně pravděpodobné. Pokud nadměrné gama záření nepochází z umírajících hvězd, mohlo by se tak stát prvním důkazem existence temné hmoty. (Poznámka: Míněno asi spíš jako „prvním přímým důkazem“, „relativně přímým důkazem“ apod.) „Gama záření, a konkrétně nadměrné množství světla, které pozorujeme v centru Galaxie, by mohlo být naší první stopou,“ uvádí spoluautor studie Joseph Silk z Johns Hopkins University.
J. Silk a mezinárodní tým vědců použili superpočítače k vytvoření map, kde by se měla nacházet temná hmota v Mléčné dráze, přičemž na rozdíl od jiných simulací nyní zohlednili i historii vzniku naší galaxie.
Dnes je Mléčná dráha relativně uzavřeným systémem, do kterého nic nevstupuje ani z něj nevychází. Ale vždy tomu tak nebylo. Během prvních miliard let se s naší galaxií mnoho menších galaxií podobných systémů složených z temné hmoty a dalších materiálů a stalo se stavebními kameny mladé Mléčné dráhy. Jak se částice temné hmoty přitahovaly k centru Galaxie a shlukovaly se, počet srážek temné hmoty se zvyšoval. (Poznámka: tedy pohybujeme-li se stále v modelu s temnou hmotou.)
Když vědci zohlednili realističtější srážky, jejich simulované mapy se shodovaly se skutečnými mapami gama záření pořízenými družicí/kosmickou observatoří Fermi (Fermi Gamma-ray Space Telescope).
Tyto shodné mapy doplňují další důkazy, podle nichž nadbytek gama záření v centru Mléčné dráhy by mohl mít původ z temné hmoty. Gama záření pocházející ze srážek částic temné hmoty by podle vědců produkovalo stejný signál a mělo stejné vlastnosti jako záření skutečně pozorované, i když to neznamená definitivní důkaz. Světlo vyzařované „znovu oživenými“ starými neutronovými hvězdami, které se rychle otáčejí – milisekundovými pulsary – by totiž také mohlo vysvětlovat mapu gama záření, měření a signaturu signálu. Teorie milisekundových pulsarů je všem podle vědců nedokonalá. Aby tyto výpočty fungovaly, muselo by se předpokládat, že existuje více milisekundových pulsarů, než kolik jich vědci pozorovali.
Výzkumný tým plánuje nový experiment, který otestuje, zda tyto gama paprsky z Mléčné dráhy mají vyšší energii, což by znamenalo, že se jedná o milisekundové pulsary, nebo zda jsou produktem s nižší energií, a tedy pocházejí z kolizí temné hmoty. Mezitím budou vědci pracovat na předpovědích, kde by měli najít temnou hmotu v několika vybraných trpasličích galaxiích obíhajících kolem Mléčné dráhy. Jakmile získají předpovědi pro jednotlivé scénáře, mohou je porovnat s již dostupnými daty ve vysokém rozlišení.
Moorits Mihkel Muru et al, Fermi-LAT Galactic Center Excess Morphology of Dark Matter in Simulations of the Milky Way Galaxy, Physical Review Letters (2025). DOI: 10.1103/g9qz-h8wd , journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/g9qz-h8wd
Preprint on arXiv: Moorits Mihkel Muru et al, Fermi-LAT Galactic Center Excess morphology of dark matter in simulations of the Milky Way galaxy, arXiv (2025). DOI: 10.48550/arxiv.2508.06314
Zdroj: Johns Hopkins University / Phys.org, přeloženo, zkráceno
Skvělé zjištění, že simulace s historií vzniku Mléčné dráhy tak pěkně sedí na pozorované gama záření, i když to stále neřeší konkurenční model milisekundových pulsarů. Jsem zvědavý na výsledky plánovaného experimentu, který by měl konečně rozlišit, zda jde o částice temné hmoty, nebo o pulsary s vyšší energií.