اكتشف باحث من جامعة طوكيو هالة من أشعة غاما عالية الطاقة من تلسكوب فيرمی لأشعة غاما التابع لناسا تتطابق مع التوقعات لانقراض جسيمات المادة المظلمة. هذا الاكتشاف، المبني على بيانات من مركز درب التبانة، قد يمثل النظرة المباشرة الأولى للمادة الغامضة التي اقترحت منذ نحو قرن. يشير تحليل البروفيسور تومونوري توتاني إلى اختراق، على الرغم من الحاجة إلى التحقق المستقل.
في ثلاثينيات القرن العشرين، اقترح الفلكي السويسري فريتز زفيكي المادة المظلمة لتفسير سبب حركة المجرات أسرع مما تسمح به كتلتها المرئية، مما يوفر الجذب الثقالي اللازم لربطها معًا. لعقود، استنتج العلماء وجودها من خلال التأثيرات غير المباشرة، حيث لا تتفاعل جسيمات المادة المظلمة مع الضوء أو القوى الكهرومغناطيسية.
تشير العديد من النظريات إلى جسيمات ضخمة تتفاعل بشكل ضعيف، أو WIMPs، كمكونات بناء المادة المظلمة. من المتوقع أن تنقرض هذه الجسيمات، التي تكون أثقل من البروتونات، عند الاصطدام، مما ينتج أشعة غاما بين جسيمات أخرى. استهدف الباحثون منذ زمن طويل المناطق الكثيفة من المادة المظلمة، مثل نواة درب التبانة، بحثًا عن مثل هذه الإشارات باستخدام التلسكوبات الفضائية.
حلل البروفيسور تومونوري توتاني من جامعة طوكيو بيانات حديثة من تلسكوب فيرمی لأشعة غاما التابع لناسا واكتشف أشعة غاما عند 20 جيجا إلكترون فولت تمتد في هيكل مشابه لهالة نحو مركز المجرة. «اكتشفنا أشعة غاما بطاقة فوتون قدرها 20 جيجا إلكترون فولت... تمتد في هيكل مشابه لهالة نحو مركز مجرة درب التبانة. يتطابق مكون انبعاث أشعة غاما ارتباطًا وثيقًا مع الشكل المتوقع من هالة المادة المظلمة»، قال توتاني.
يتطابق طيف الطاقة والكثافة مع نماذج لـWIMPs بحوالي 500 مرة كتلة البروتون، ولا يتطابق النمط بسهولة مع مصادر فلكية معروفة. «إذا كان هذا صحيحًا، في حدود معرفتي، فسيكون هذا أول مرة ترى فيها البشرية 'المادة المظلمة'. ويتبين أن المادة المظلمة هي جسيم جديد غير مشمول في النموذج القياسي الحالي لفيزياء الجسيمات. هذا يعني تطورًا كبيرًا في علم الفلك والفيزياء»، أضاف توتاني.
نُشر في مجلة Journal of Cosmology and Astroparticle Physics في عام 2025، ويدعو الدراسة إلى تأكيد من فرق أخرى. قد تقوي الملاحظات المستقبلية للمجرات القزمة الأدلة إذا ظهرت إشارات مشابهة. تم تمويل العمل من قبل منحة JSPS/MEXT KAKENHI رقم 18K03692.