قد يكون علماء الفلك قد التقطوا لمحة من المادة المظلمة من خلال انبعاثات أشعة غاما اكتشفتها تلسكوب فيرمی التابع لناسا. دراسة بقيادة تومونوري توتاني تشير إلى أن هذه الإشارات تنشأ من تصادم جسيمات ضخمة تتفاعل بشكل ضعيف في درب التبانة. رغم أنها واعدة، إلا أن النتائج تحتاج إلى تحقق إضافي لتأكيد وجود المادة المظلمة.
المادة المظلمة، مادة غير مرئية تؤثر على تشكل المجرات، حيرت العلماء منذ اقترح فريتز زويكي وجودها في عام 1933. عند مراقبة مجرات في عنقود كوما تتحرك أسرع مما هو متوقع بناءً على المادة المرئية، استنتج زويكي وجود كتلة غير مرئية توفر جاذبية إضافية. على مدى عقود، دعمت أدلة مثل الانحراف الجاذبي في عنقود الرصاصة هذه الفكرة، على الرغم من أن الكشف المباشر ظل بعيد المنال.
تشكل المادة المظلمة حوالي 27% من الكون، مقارنة بـ5% من المادة العادية، مع بقية تكون طاقة مظلمة. بخلاف المادة المرئية، لا تتفاعل مع الضوء، مما يجعلها صعبة الملاحظة مباشرة. تفترض النظريات أنها تتكون من جسيمات ضخمة تتفاعل بشكل ضعيف (WIMPs)، أكبر من البروتونات وقادرة على إبادة بعضها البعض لإنتاج أشعة غاما عند التصادم.
في دراسة نُشرت في 25 نوفمبر في مجلة علم الكونيات وعلم الجسيمات الفلكية، حلل تومونوري توتاني، أستاذ علم الفلك في جامعة طوكيو، بيانات من مرصد فيرمی الفضائي لأشعة غاما التابع لناسا. حدد أشعة غاما بطاقة 20 جيجا إلكترون فولت تشكل هيكلاً هالويًا نحو مركز درب التبانة. "لقد اكتشفنا أشعة غاما بطاقة فوتون قدرها 20 جيجا إلكترون فولت... تمتد في هيكل هالوي نحو مركز مجرة درب التبانة"، قال توتاني لـPhys.org. "يتوافق مكون انبعاث أشعة غاما ارتباطًا وثيقًا مع الشكل المتوقع من هالة المادة المظلمة".
أشار توتاني إلى أن النجوم تشكل قرصًا في المجرة، بينما يُعتقد أن المادة المظلمة تحيط بها كرويًا، مما يؤثر على نمط الإشعاع. تتوافق الانبعاثات مع التنبؤات بانقراض المادة المظلمة، دون تفسيرات سهلة من مصادر معروفة.
ومع ذلك، يؤكد توتاني على الحاجة إلى التحقق المستقل، بما في ذلك الفحوصات ضد انبعاثات من المجرات القزمة. إذا تم التأكيد، فقد يكشف ذلك عن جسيم جديد خارج النموذج القياسي، مما يعيد تشكيل الفيزياء الأساسية ويساعد في فهم الطاقة المظلمة، التي تسرع التوسع الكوني. "إذا كان صحيحًا، فقد تم الكشف عن الطبيعة الحقيقية للمادة المظلمة، أكبر لغز في علم الكونيات لفترة طويلة"، قال توتاني.