เป็นเวลาหลายปี ที่นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่อ้างว่าได้พบหลักฐานของสสารมืด วัตถุผีซึ่งเชื่อว่ามีสัดส่วนมากกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ของมวลจักรวาล ดูเหมือนจะละลายในอากาศบางๆ แต่การอ้างสิทธิ์ใหม่ของการตรวจจับสสารมืดอาจมีความน่าเชื่อถือมากกว่าจักรวาล นักวิทยาศาสตร์กล่าวการมองเห็นความมืด กล้องโทรทรรศน์รังสีแกมมาของ Fermi อาจเห็นสัญญาณของการทำลายล้างของอนุภาคสสารมืดที่แกนกลางของทางช้างเผือก ดังแสดงในภาพประกอบของศิลปิน
JPL/นาซ่า
นักฟิสิกส์ Dan Hooper จาก Fermi National Accelerator Laboratory ใน Batavia, Ill. และ University of Chicago และ Lisa Goodenough จาก New York University ได้โพสต์ข้อความเมื่อวันที่ 15 ตุลาคมที่ arXiv.org เกี่ยวกับรังสีแกมมาที่มีพลังมากเกินไปที่ปล่อยออกมาจาก แกนกลางของกาแล็กซี รังสีแกมมาถูกบันทึกในช่วงสองปีที่ผ่านมาด้วยเครื่องมือบนกล้องโทรทรรศน์อวกาศแฟร์มีแกมมา ของ NASA ซึ่งเปิดตัวในปี 2551
สสารมืดเช่นเดียวกับสสารปรมาณูธรรมดาคาดว่าจะกระจุกตัวที่ใจกลางดาราจักร นั่นทำให้แกนกลางที่แออัดของทางช้างเผือกเป็นหนึ่งในสถานที่ที่มีแนวโน้มมากที่สุดในการค้นหาสัญญาณของสิ่งที่มืด นักทฤษฎีเห็นด้วย นอกจากนี้ยังเป็นหนึ่งในสถานที่ที่ซับซ้อนที่สุดในการค้นหาเพราะแกนกลางนั้นเต็มไปด้วยแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาทั่วไป แต่ไม่ค่อยเข้าใจนักนักวิทยาศาสตร์ของ Fermi Steve Ritz จากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนียซานตาครูซกล่าว
Hooper และ Goodenough วิเคราะห์รังสีแกมมาที่ Fermi บันทึกไว้จากศูนย์กลางของทางช้างเผือกและพบว่าการแผ่รังสีพลังงานสูงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วภายในกาแลคซีชั้นในสุด 570 ปีแสง โดยมีจุดสูงสุดที่พลังงานระหว่าง 2 พันล้านถึง 4 พันล้านอิเล็กตรอนโวลต์ ประมาณหนึ่งพันล้านครั้ง พลังงานของแสงที่มองเห็นได้ ฮูเปอร์ยืนยันว่าตำแหน่งและพลังงานของรังสีแกมมา
ไม่สามารถอธิบายได้ง่ายๆ จากแหล่งกำเนิดแสง เช่น ดาวที่มีความหนาแน่นสูงมากและหมุนเร็วที่เรียกว่าพัลซาร์
“ในรายงานของเรา เราได้กล่าวถึงความเป็นไปได้ทางดาราศาสตร์ฟิสิกส์จำนวนหนึ่งสำหรับการกำเนิดสัญญาณ ซึ่งรวมถึงประชากรพัลซาร์ ปฏิสัมพันธ์ของรังสีคอสมิก และการปลดปล่อยจากหลุมดำมวลมหาศาลของกาแลคซีของเรา” ฮูเปอร์กล่าว “และในท้ายที่สุด ไม่มีการรวมกันของแหล่งดาราศาสตร์ฟิสิกส์ใดๆ ที่สามารถให้สัญญาณที่เราเห็นได้” เขากล่าวเสริม “ในที่สุด เราก็เบื่อหน่ายและได้ข้อสรุปว่าดูเหมือนจะไม่มีทางอธิบายสัญญาณได้ ยกเว้นเพียงสิ่งเดียว เราลองใช้สสารมืดและมันเข้ากันได้อย่างสวยงามโดยไม่มีเสียงระฆังหรือเสียงหวีดหวิวพิเศษ”
นักดาราศาสตร์ต้องการสสารมืดหรือสสารที่หายไปบางประเภทเพื่ออธิบายว่าทำไมกาแล็กซีและกระจุกดาราจักรจึงไม่แยกจากกัน และวิธีที่เอกภพวิวัฒนาการจากบิกแบงมาสู่สถานะปัจจุบัน กาวโน้มถ่วงที่เกิดจากสสารธรรมดาไม่เพียงพอที่จะทำให้จักรวาลไม่เสียหาย หรืออธิบายว่าโครงสร้างที่ซับซ้อนของจักรวาลเกิดขึ้นได้อย่างไร ความหนาแน่นของสสารมืดที่ Hooper และ Goodenough อนุมานไว้นั้นอยู่ในสนามเบสบอลที่ถูกต้องเพื่ออธิบายวัสดุที่หายไป ทีมงานกล่าว
ในหนังสือพิมพ์ Hooper และ Goodenough ที่โพสต์ออนไลน์เมื่อปีที่แล้วที่ arXiv.org โดยอิงจากข้อมูล Fermi เพียงปีเดียว ทีมงานมีความรอบคอบมากขึ้น แต่ด้วยข้อมูลปีที่สอง Hooper กล่าว “นี่เป็นความมั่นใจที่สุดเท่าที่ฉันเคยมีมาว่าสิ่งที่เราเห็นในการทดลองเป็นสัญญาณของสสารมืด”
นอกจากนี้ มวลของอนุภาคสสารมืดที่เสนอโดย Hooper และ Goodenough จากการวิเคราะห์นั้นสอดคล้องกับการค้นพบจากการทดลองการตรวจจับสสารมืดโดยตรงสองครั้ง — COGENT ซึ่งตั้งอยู่ในเหมือง Soudan ทางตอนเหนือของมินนิโซตา และ DAMA ใน Gran Sasso ใต้ดิน National Laboratory ใกล้กรุงโรม ( SN: 8/28/10, p. 22 ).
Hooper กล่าวว่าเขารู้สึกตื่นเต้นเป็นพิเศษกับการจับคู่ที่ชัดเจนกับการทดลอง COGENT และ DAMA ซึ่งเป็นผลลัพธ์ที่เขาพิจารณาอย่างอิสระเป็นเวลาหลายเดือน “คุณควรจะได้เห็นหน้าตาของฉันเมื่อตัวเลขเหล่านั้นออกมาจากรหัสคอมพิวเตอร์ของฉัน ฉันคิดว่า ‘ไม่มีใครจะเชื่อเรื่องนี้’ … ไม่ว่านี่จะเป็นบางสิ่งหรือนี่เป็นเรื่องบังเอิญที่น่าทึ่ง และฉันคิดว่านี่เป็นอะไรบางอย่าง”
นักฟิสิกส์ Neal Weiner จาก NYU กล่าวว่าเพียงเพราะศูนย์กลางของกาแลคซี “เป็นที่ที่ยากในการศึกษา แน่นอนว่าไม่ได้หมายความว่าเราสามารถปัดสัญญาณแบบนี้ออกไปได้ คุณลักษณะนี้มีจุดตัดที่น่าทึ่งในสเปกตรัมและการร่วงหล่นอย่างรวดเร็วตามฟังก์ชันของรัศมี ฉันไม่รู้จักประชากรของวัตถุทางดาราศาสตร์ที่มีการกระจายตัวนั้น”
อย่างไรก็ตาม Weiner เตือนว่า “เราต้องระวังก่อนที่จะทำการเรียกร้องอย่างแรง” ว่าสัญญาณมาจากสสารมืดRitz ตั้งข้อสังเกตว่าเขาและผู้ทำงานร่วมกันของ Fermi – Hooper และ Goodenough ไม่ได้อยู่ในทีม Fermi – ยังคงทำงานหนักเพื่อพยายามประเมินความไม่แน่นอนในการกระจายและเอกลักษณ์ของแหล่งกำเนิดรังสีแกมมาทั่วไปก่อนที่จะชั่งน้ำหนักในประเด็นสสารมืด .
“ถ้าคุณต้องการอ้างสิทธิ์ฟิสิกส์ใหม่ ภาระการพิสูจน์นั้นสูงมาก คุณต้องยกเว้นการตีความทางดาราศาสตร์มาตรฐานทั้งหมดอย่างจริงจัง” Ritz กล่าว
นักวิจัยของ Fermi Simona Murgia จาก SLAC National Accelerator Laboratory ใน Menlo Park, Calif. กล่าวว่าความซับซ้อนของงานกล่าวว่ารังสีแกมมาที่ Fermi สังเกตเห็น “ไม่ได้เกิดขึ้นเฉพาะในใจกลางกาแลคซี แต่ยังอยู่ในแนวสายตาระหว่างเรากับศูนย์กาแลคซี และอื่นๆ”
แนะนำ : เคล็ดลับต่างๆ | เว็บรวมวิธีต่างๆ How to | จัดอันดับซีรีย์ | รีวิวครีม
