Fyzici oživili myšlenku signálu temné hmoty ze středu Galaxie

Fyzici oživili myšlenku signálu temné hmoty ze středu Galaxie
Fyzici oživili myšlenku signálu temné hmoty ze středu Galaxie
Anonim

Vědci prokázali, že stávající metody pro analýzu dat v rozsahu gama nejsou schopny spolehlivě vyloučit příspěvek rozmazaného signálu, který by mohl být způsoben hypotetickou anihilací částic temné hmoty. V důsledku toho nelze závěry o pulsarové povaze pozorovaného přebytku záření ze středu Mléčné dráhy považovat za konečné, píší autoři v časopise Physical Review Letters.

Temná hmota je název rodiny myšlenek navržených tak, aby vyřešily řadu rozporů mezi pozorováními a teoretickými astrofyzikálními odhady. Nejoblíbenější možností je reprezentovat temnou hmotu jako neobjevené částice. V současné době neexistuje žádné přímé potvrzení přítomnosti takových objektů.

Podle drtivé většiny modelů temné hmoty by její částice měly tvořit rozšířené halo, ve kterém jsou ponořeny všechny galaxie včetně Mléčné dráhy. V tomto případě by měla být ve středu systémů pozorována znatelná koncentrace takových částic. Řada teorií zároveň naznačuje, že mezi nimi může dojít k interakcím, včetně zničení. Výsledkem by měl být výskyt fotonů, jejichž energie bude záviset na neznámé hmotnosti původních částic.

Byly zaznamenány podobné signály, a to jak v oblasti rentgenového záření (linie záření ve směru galaxie Andromeda a kupa Perseus), tak v gama (nadbytek záření ze středu Mléčné dráhy). Později byl závěr, že se jedná o stopy zničení temné hmoty, považován za nepravděpodobný, protože se ukázalo, že takové rysy se mohou objevit v důsledku záře populace nezjištěných milisekundových pulsarů.

Rebecca Leane a Tracy Slatyer z MIT ukázaly, že předchozí analýza, jejímž spoluautorem byl Slater, také nebyla bezchybná. V článku se uvádí, že pulsary by v gama dalekohledu Fermi měly vypadat jako docela kompaktní objekty a po odečtení všech známých zdrojů je srovnání zbývajících variací pixel po pixelu mnohem lépe vysvětleno lokalizovanými zdroji než očekávaným rozmazaným zářením. pro temnou hmotu ….

Teoreticky se předpokládá, že temná hmota je distribuována podle hustotní funkce s hladkým profilem, takže její signál lze modelovat pomocí Poissonova rozdělení. Populace jednotlivých zdrojů však budou generovat méně rovnoměrné rozložení, protože kvůli omezenému úhlovému rozlišení s nenulovou pravděpodobností může být v jednom pixelu několik jasných zdrojů a v druhém žádný.

V nové práci autoři uměle přidali očekávaný signál temné hmoty ke skutečným datům, která byla programem stále identifikována jako patřící k pulzarům. Dříve vytvořený algoritmus navíc nadále produkoval pulsary jako odpověď, i když umělý signál temné hmoty byl vytvářen se zvýšenou intenzitou, a teprve když byla očekávaná úroveň desetinásobná, začalo být správně určováno. Vědci dospěli k závěru, že taková analýza neposkytuje spolehlivé výsledky, takže je nutné se vrátit do výchozí polohy, podle které může být přebytek gama paprsků ze středu Mléčné dráhy stále spojen s temnou hmotou.

Dříve fyzici používali obraz stínu černé díry ke stanovení limitu hmotnosti částic temné hmoty a zjistili nesrovnalosti v předpovědích teorie superfluidní temné hmoty s pozorováním Mléčné dráhy. Také jsme provedli speciální test na hlavních modelech této složky ve vesmíru - „Co jste to za temnou hmotu?“

Populární podle témat