Nya simuleringar tyder på att tidigare kollisioner omformade Vintergatans mörka materiekärna, vilket potentiellt förklarar en mystisk överskott av gammastrålning som länge tillskrivits pulsarer. Leadd av forskare från Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam återupplivar studien mörk materia som huvudmisstänkt i detta astronomiska pussel. Resultaten, publicerade i Physical Review Letters, belyser hur galaxens kaotiska historia kan stämma överens med observationer från NASAs Fermi-teleskop.
I över ett decennium har astronomer grubblat över Galactic Center Excess, ett oväntat överskott av gammastrålning som emanerar från Vintergatans hjärta, upptäckt för första gången av NASAs Fermi Gamma-ray Space Telescope. Initiala teorier pekade på mörk materiapartiklar som annihilierar varandra för att producera strålningen, men mönstret av gammastrålning stämde inte med förväntade fördelningar av mörk materia, vilket ledde många att föreslå millisekundpulsarer—snabbt roterande neutronstjärnor—som källan.
En ny studie utmanar denna förskjutning genom att inkludera Vintergatans turbulenta tidiga historia. Med hjälp av Hestia-simuleringarna, som modellerar galaxbildning i realistiska kosmiska miljöer, spårade forskarna hur forntida sammanslagningar och kollisioner förvrängde den mörka materiekärnan till en icke-sfärisk struktur. Denna konfiguration återskapar naturligt den observerade spridningen av gammastrålning utan att kräva otaliga pulsarer.
Forskningen, ledd av Dr. Moorits Muru tillsammans med Dr. Noam Libeskind och Dr. Stefan Gottlöber från Leibniz Institute for Astrophysics Potsdam (AIP), tillsammans med professor Yehuda Hoffman från Hebrew University of Jerusalems Racah Institute of Physics och professor Joseph Silk från Oxford University, publiceras i Physical Review Letters (2025; 135 (16)). "Vintergatans historia av kollisioner och tillväxt lämnar tydliga fingeravtryck på hur mörk materia är arrangerad i dess kärna," förklarade forskarna. "När vi tar hänsyn till det ser gammastrålsignalen mycket mer ut som något som mörk materia kan förklara."
Även om studien inte löser debatten, återupprättar den mörk materia som en möjlig förklaring. Framtida observationer från Cherenkov Telescope Array kan testa dessa idéer genom att detektera högre energigammastrålning, vilket potentiellt bekräftar mörk materiats roll eller avslöjar nya insikter om galaxen.