První pozorování čínské obíhající observatoře DAMPE, jejímž cílem je hledat temnou hmotu, hovoří ve prospěch skutečnosti, že temná hmota se může skutečně rozkládat v blízkosti orbity Země a ve středu Galaxie, říkají vědci v článku v časopise Nature.
„Toto„ omezení “ve spektru kosmických paprsků, které jsme objevili, může naznačovat existenci temné hmoty. Na druhé straně to mohlo pocházet z nějakého jiného zdroje těchto částic. K zodpovězení této otázky je zapotřebí více údajů a stále očekáváme, že DAMPE bude fungovat alespoň dalších 5 let, “řekl Chang Jin z Zijinshan Observatory v Nanjing v Číně.
Temné nebe
Vědci dlouho věřili, že vesmír se skládá z hmoty, kterou vidíme, a která tvoří základ všech hvězd, černých děr, mlhovin, prachových shluků a planet. První pozorování rychlosti pohybu hvězd v blízkých galaxiích však ukázalo, že hvězdy na jejich okraji se pohybují v nich neuvěřitelně vysokou rychlostí, která byla asi 10krát vyšší než výpočty založené na množství všech hvězd v nich zobrazených.
Důvodem bylo podle dnešních vědců takzvaná temná hmota - záhadná látka, která představuje asi 75% hmoty hmoty ve vesmíru. Každá galaxie má obvykle asi 8-10krát více temné hmoty než její viditelný bratranec a tato temná hmota drží hvězdy na svém místě a brání jim v rozptylu.
Dnes jsou téměř všichni vědci přesvědčeni o existenci temné hmoty, ale její vlastnosti, kromě jejího zjevného gravitačního vlivu na galaxie a klastry galaxií, zůstávají tajemstvím a předmětem kontroverze mezi astrofyziky a kosmology. Vědci již dlouhou dobu předpokládají, že se skládá z superheavy a „chladných“částic - „wimps“, které se nijak neprojevují, kromě přitahování viditelných shluků hmoty.
První potenciální stopy temné hmoty byly v roce 2008 nalezeny ruskou družicí Resurs-DK1, jejíž detektor PAMELA detekoval stopy neobvykle velkého počtu částic antihmoty na oběžné dráze Země, což by vědci mohli naznačit rozpadem této záhadné látky.
Propagační video:
Později byla tato data potvrzena detektorem AMS-02 na palubě ISS, ale mnoho astrofyziků nesouhlasí s touto myšlenkou a věří, že ve skutečnosti je tento antihmota méně exotického původu - mohla být generována pulsary nebo jinými vzdálenými zdroji kosmického záření vysokých energie.
V letošním roce byla teorie „pulsaru“zpochybněna po zveřejnění údajů shromážděných vysokohorským dalekohledem HAWC, který pozoruje vesmír v gama rozmezí. Toto oživilo zájem fyziků o „exotická“vysvětlení této podivné anomálie na oběžné dráze Země.
Kosmologické hádanky
Vesmírný dalekohled DAMPE, který Čína vypustila na zemskou orbitu v prosinci 2015, na druhou stranu tyto předpoklady testoval pozorováním ultraenergetických kosmických paprsků neznámého původu, které pocházejí ze středu naší Galaxie a dalších hvězdokup.
Toto záření podle některých dnešních kosmologů může také vzniknout v důsledku rozpadu temné hmoty v těch bodech, kde se hromadí zvláště hodně. Pokud tomu tak je, pak budou mít kosmické paprsky vycházející ze středu galaxie speciální energetické spektrum - počet částic se bude zpočátku měnit s rostoucí energií, ale po dosažení určitého bodu se prudce klesá.
První náznaky existence tohoto „útesu“, jak poznamenal Jin, byly nalezeny během pozorování na AMS-02, ale tento detektor nemohl sledovat ultra-vysokoenergetické částice, které DAMPE může „vidět“, a data z pozemních dalekohledů nebyla dostatečná přesné, abych to řekl jistě.
Podle čínských fyziků jsou údaje shromážděné společností DAMPE během prvního cyklu její činnosti od prosince 2015 do června 2017 prvním jasným důkazem, že tento „útes“skutečně existuje a že se nachází přesně tam, kde by měl být v souladu s s předpovědí teorie.
Jin a jeho kolegové doufají, že v příštích pěti letech bude DAMPE shromažďovat data o dalších 10 miliardách kosmických paprsků, což vědcům umožní snížit chyby měření a nakonec prokázat, že tato anomálie existuje.
Dosud není jasné, zda vznikl v důsledku rozpadu temné hmoty nebo méně méně exotických procesů. Fyzici doufají, že pozorování ultra-vysokoenergetických paprsků, jejichž energie přesahuje 10 TeV, nám pomůže pochopit, zda vznikly během rozpadu temné hmoty nebo byly generovány pulzary nebo zbytky supernovy.