Novo istraživanje sugerira da tamna tvar ima drukčiju raspodjelu u našoj galaksiji nego što se ranije mislilo, što dodatno potvrđuje mogućnost da je upravo ona izvor uočenog viška gama zraka u središtu Mliječne staze. Simulacije visoke rezolucije pokazale su da raspodjela tamne tvari u unutarnjim dijelovima galaksije nije sferna, već spljoštena i asimetrična. Rezultati podupiru teoriju prema kojoj višak gama zraka potječe od anihilacije čestica tamne tvari.
Znanstvenici već dugo sumnjaju da anihilacija tamne tvari proizvodi te zrake, ali njihov prostorni raspored nije odgovarao modelima raspodjele tamne tvari koje su predviđali. Druga hipoteza pak tvrdi da bi izvor mogle biti drevne milisekundne pulsarske zvijezde.
Kako su simulirali Mliječnu stazu
U novom radu, istraživači su modelirali nastanak galaksija sličnih Mliječnoj stazi pod uvjetima koji odgovaraju našem kozmičkom okruženju. Na taj su način stvorili simulirane galaksije koje vrlo vjerno oponašaju strukturu i dinamiku stvarne Mliječne staze.
Otkrili su da se tamna tvar ne širi radijalno iz galaktičkog središta, već je organizirana slično kao i raspodjela zvijezda, što znači da bi upravo ona mogla biti odgovorna za višak gama zraka.
“Kada je svemirski teleskop FERMI usmjerio pogled prema središtu galaksije, rezultati su bili iznenađujući. Teleskop je zabilježio previše gama zraka, najenergetskijeg oblika svjetlosti u svemiru. Astronomi diljem svijeta bili su zatečeni, a pojavile su se brojne teorije koje su pokušavale objasniti takozvani ‘višak gama zraka’”, rekao je Noam Libeskind iz Leibnizova instituta za astrofiziku u Potsdamu (AIP).
Dvije konkurentne teorije i novo objašnjenje
Nakon godina rasprava, dvije su hipoteze preuzele primat: gama zrake mogle bi potjecati ili od milisekundnih pulsara, izrazito gustih neutronskih zvijezda koje se okreću tisućama puta u sekundi, ili od čestica tamne tvari koje se međusobno sudaraju i anihiliraju. Obje teorije imale su svoje nedostatke.
No, novi rezultati koje su zajednički objavili znanstvenici iz AIP-a, sveučilišta u Jeruzalemu i Sveučilišta Johns Hopkins u SAD-u pružaju novo svjetlo na taj problem te uvelike potvrđuju objašnjenje da je višak gama zraka posljedica anihilacije tamne tvari.
Mliječna staza već je dugo poznata po tome što se nalazi unutar tzv. haloa tamne tvari, golema regija ispunjena tamnom tvari koja okružuje galaksiju. No, do sada nije bilo jasno u kojoj mjeri taj halo odstupa od pravilne sfere i poprima elipsoidni oblik.
Glavni autor rada Moorits Muru objašnjava: “Analizirali smo simulacije Mliječne staze i njezina haloa tamne tvari te utvrdili da je spljoštenost tog područja dovoljna da objasni višak gama zraka kao posljedicu samouništenja čestica tamne tvari. Ti proračuni pokazuju da potragu za takvim česticama, koje se mogu međusobno anihilirati, treba nastaviti, jer nas to približava razumijevanju njihove zagonetne prirode.”
Ivan je novinar i autor koji piše o znanosti, svemiru i povijesti. Gostuje kao stručni sugovornik na Science Discovery i History Channelu te piše za Večernji list. Osnivač je Kozmos.hr, prvog hrvatskog portala posvećenog popularizaciji znanosti.
