Fyzici oživili myšlienku signálu temnej hmoty zo stredu Galaxie

Fyzici oživili myšlienku signálu temnej hmoty zo stredu Galaxie
Fyzici oživili myšlienku signálu temnej hmoty zo stredu Galaxie
Anonim

Vedci ukázali, že existujúce metódy na analýzu údajov v gama rozsahu nie sú schopné spoľahlivo vylúčiť príspevok rozmazaného signálu, ktorý by mohol byť spôsobený hypotetickou anihiláciou častíc tmavej hmoty. V dôsledku toho nemožno závery o pulzarovej povahe pozorovaného prebytku žiarenia zo stredu Mliečnej dráhy považovať za konečné, píšu autori v časopise Physical Review Letters.

Temná hmota je názov rodiny myšlienok navrhnutých tak, aby vyriešili množstvo rozporov medzi pozorovaniami a teoretickými astrofyzikálnymi odhadmi. Najpopulárnejšou možnosťou je reprezentovať temnú hmotu ako neobjavené častice. V súčasnosti neexistuje žiadne priame potvrdenie prítomnosti takýchto predmetov.

Podľa drvivej väčšiny modelov temnej hmoty by jej častice mali vytvárať predĺžené halo, v ktorom sú ponorené všetky galaxie vrátane Mliečnej dráhy. V tomto prípade by mala byť v strede systémov pozorovaná znateľná koncentrácia takýchto častíc. Niekoľko teórií súčasne naznačuje, že medzi nimi môže dôjsť k interakcii vrátane zničenia. Výsledkom by mal byť výskyt fotónov, ktorých energia bude závisieť od neznámej hmotnosti pôvodných častíc.

Podobné signály boli zaznamenané v oblasti röntgenového žiarenia (radiačná čiara v smere galaxie Andromeda a klastra Perseus), ako aj v gama žiarení (prebytok žiarenia zo stredu Mliečnej dráhy). Neskôr bol však záver, že sa jedná o stopy zničenia temnej hmoty, považovaný za nepravdepodobný, pretože sa ukázalo, že tieto črty sa môžu objaviť v dôsledku žiary populácie nezistených milisekundových pulzarov.

Rebecca Leane a Tracy Slatyer z MIT ukázali, že predchádzajúca analýza, ktorej spoluautorom bol Slater, nebola tiež bezchybná. V článku sa uvádza, že pulzary by mali v gama teleskope Fermi vyzerať ako pomerne kompaktné objekty a po odpočítaní všetkých známych zdrojov je porovnanie zostávajúcich variácií pixel po pixeli oveľa lepšie vysvetlené skôr lokalizovanými zdrojmi, než sa očakáva rozmazaná žiara. pre temnú hmotu ….

Teoreticky sa predpokladá, že tmavá hmota je distribuovaná podľa hustotnej funkcie s hladkým profilom, takže jej signál je možné modelovať pomocou Poissonovej distribúcie. Populácie jednotlivých zdrojov však budú generovať menej rovnomerné rozloženie, pretože kvôli obmedzenému uhlovému rozlíšeniu s nenulovou pravdepodobnosťou môže byť v jednom pixeli niekoľko jasných zdrojov a v druhom žiadny.

V novej práci autori umelo pridali očakávaný signál temnej hmoty k skutočným údajom, ktoré program stále identifikoval ako patriace pulzarom. Predtým vytvorený algoritmus navyše naďalej produkoval pulzary ako odpoveď, aj keď bol umelý signál temnej hmoty vytvorený so zvýšenou intenzitou, a až keď bol očakávaná úroveň desaťnásobok, začal byť správne určený. Vedci dospeli k záveru, že takáto analýza neposkytuje spoľahlivé výsledky, preto je potrebné vrátiť sa do počiatočnej polohy, podľa ktorej môže byť prebytok gama lúčov zo stredu Mliečnej dráhy stále spojený s temnou hmotou.

Fyzici predtým používali obraz tieňa čiernej diery na stanovenie limitu hmotnosti častíc tmavej hmoty a zistili nezrovnalosti v predpovediach teórie super tekutej tmavej hmoty s pozorovaniami Mliečnej dráhy. Tiež sme urobili špeciálny test na hlavných modeloch tejto zložky vo vesmíre - „Čo ste to za temnú hmotu?“

Odporúča: