Astronomer kan ha skymtat mörk materia genom gammastrålningsemissioner upptäckta av NASAs Fermi-teleskop. En studie ledd av Tomonori Totani tyder på att dessa signaler uppstår från kolliderande svagt interagierande massiva partiklar i Vintergatan. Även om lovande kräver fynden ytterligare verifiering för att bekräfta mörk materias närvaro.
Mörk materia, en osynlig substans som påverkar galaxbildning, har förbryllat forskare sedan Fritz Zwicky föreslog dess existens 1933. Genom att observera galaxer i Coma-klustret som rör sig snabbare än förväntat baserat på synlig materia, härledde Zwicky en osynlig massa som tillhandahåller extra gravitation. Under årtionden har bevis som gravitationslinser i Bullet-klustret stött denna idé, även om direkt detektion förblivit undanträngd.
Mörk materia utgör cirka 27% av universum, jämfört med 5% vanlig materia, med resten som mörk energi. Till skillnad från synlig materia interagerar den inte med ljus, vilket gör den svår att observera direkt. Teorier postulerar att den består av svagt interagierande massiva partiklar (WIMPs), större än protoner och kapabla att annihiliera varandra för att producera gammastrålar vid kollisioner.
I en studie publicerad 25 november i Journal of Cosmology and Astroparticle Physics analyserade Tomonori Totani, professor i astronomi vid University of Tokyo, data från NASAs Fermi Gamma-ray Space Telescope. Han identifierade gammastrålar med 20 gigaelektronvolt energi som bildar en halo-liknande struktur mot Vintergatans centrum. "Vi detekterade gammastrålar med fotonenergi på 20 gigaelektronvolt... som sträcker sig i en halo-liknande struktur mot Vintergatans centrum", sade Totani till Phys.org. "Gammastrålningskomponenten matchar nära den förväntade formen från den mörka materians halo."
Totani noterade att stjärnor bildar en skiva i galaxen, medan mörk materia tros omge den sfäriskt och påverka strålningsmönstret. Emissionerna stämmer överens med förutsägelser för mörk materians annihilation, utan enkla förklaringar från kända källor.
Dock betonar Totani behovet av oberoende verifiering, inklusive kontroller mot emissioner från dvärg-galaxer. Om bekräftat kan detta avslöja en ny partikel bortom Standardmodellen, omforma grundläggande fysik och hjälpa förståelsen av mörk energi som accelererar kosmisk expansion. "Om korrekt har den sanna naturen hos mörk materia, kosmologins längsta stora mysterium, avslöjats", sade Totani.