Avaruus|Galaksien reunamilla on haloa, jossa pimeää ainetta ehkä lymyilee.
Lue tiivistelmä
Tiivistelmä on tekoälyn tekemä ja ihmisen tarkistama.
Nasan avaruusteleskooppi Fermi on ehkä havainnut pimeän aineen jättämiä jälkiä, väittää japanilainen tähtitieteen professori Tomonori Totani.
Pimeän aineen jälkiä löytyi vahvasta gammasäteilystä, jota mitattiin Linnunradastamme.
Muiden tutkijoiden on varmennettava Totanin ryhmän mittaus. Jos samanlaista gammasäteilyä löytyisi vaikkapa kääpiögalakseista, tukisi se Totanin mittauksia.
TÄhtitieteilijä Fritz Zwicky havaitsi 1933, että avaruudessa Coman galaksijoukossa galaksit liikkuvat nopeasti. Nopeammin kuin niiden massa salli.
Sveitsiläinen tutkija pohti, että jonkinlainen pimeä aine pitäisi galakseja yhdessä.
Muitakin merkkejä avaruuden pimeästä ainesta on vuosikymmenien saatossa löydetty, mutta pimeää ainetta ei ole voitu todistaa suoraan.
Ongelma on se, että pimeä aine koostuu hiukkasista, jotka eivät säteile, heijasta tai ime tavallista valoa. Ne ilmeisesti tuntevat painovoiman.
Nyt lähes sata vuotta myöhemmin Yhdysvaltain avaruushallinnon Nasan avaruusteleskooppi Fermin havainnot saattavat viedä pimeän aineen jäljille.
Fermi havainnoi avaruuden sähkömagneettista säteilyä tietyllä alueella, gammasäteiden alueella.
Gammasäteilyä syntyy, kun atomien ytimiä hajoaa radioaktiivisesti. Ne vuorovaikuttavat muiden hiukkasten kanssa.
Professori Tomonori Totani Tokion yliopiston tähtitieteen laitokselta on tulkinnut ja mitannut tietynlaisia gammasäteitä, kertoo yliopiston lehdistötiedote.
Totani keskittyi tutkimaan alueita, jonne avaruuden pimeää ainetta olisi keskittynyt.
Fermi olisi Totanin mukaan havainnut sellaisia gammasäteitä, joita pimeän aineen hiukkasten tuhoutuminen ennustaa.
Gammasäteet siis ehkä tarjosivat välillisesti todisteita pimeästä aineesta.
Yksi oletus näet on, että pimeä aine koostuu heikosti vuorovaikuttavista WIMP-hiukkasista. WIMP on lyhenne englannin kielen sanoista weakly interacting massive particle.
On ennustettu, että kun kaksi sellaista törmää toisiinsa, ne tuhoavat toisensa. Samalla ne vapauttavat muita hiukkasia, esimerkiksi valohiukkasia eli fotoneja, tässä tapauksessa gammafotoneja.
”Havaitsimme gammasäteitä, joiden fotonien energia oli erittäin suuri, noin 20 miljardia elektronivolttia. Fotonit ulottuivat halomaisena rakenteena kohti Linnunradan keskustaa.”
Tähän liittyvät tähtitieteilijä Vera Rubinin havainnot 1970-luvulla. Hän huomasi, että tavallisten kierteisgalaksien ulkoreunat pyörivät samaan tahtiin kuin galaksien keskukset.
Se luonnistuu vain, jos galaksin suuri massa on hajallaan laajalla alueella, ei vain keskustassa.
Sittemmin on laskettu, että suurissa galakseissa olisi valtavia pimeän aineen haloja.
Galaksien halo on galaksin laaja ulkokuori. Halo ulottuu galaksin näkyvän kiekon haarojen ulkopuolelle.
Halo koostuu paitsi vanhoista tähdistä, myös pimeästä aineesta, on laskettu. Halon massa vaikuttaisi oleellisesti galaksin massaan ja selittäisi galaksi tasaisen pyörimisen.
Gammasäteilyn muoto vastaa Totanin mittauksissa tarkasti sitä muotoa, jota oletetaan pimeän aineen halolta, Totani väittää.
Totani pitää näitä tietoja vahvana osoituksena siitä, että gammasäteily tarjoaa dataa pimeästä aineesta.
Yksi perustelu on, että gammamittauksia ei voida selittää muilla tähtitieteellisillä ilmiöillä.
Nyt muiden tutkijoiden on varmennettava Totanin mittaus. Aika monta kertaa on näet pimeän aineen historiassa väitetty, että pimeää ainetta tai sen jälkiä olisi havaittu.
Tutkijat haluavat lisää todisteita siitä, että löydetty säteily on todella seurausta siitä, että pimeää ainetta tuhoutuu. Se voi johtua myös jostain muusta tähtitieteen ilmiöstä.
Todisteita tarvitaan uusista paikoista. Jos saman energiatason gammasäteilyä löytyisi kääpiögalakseista, joita on Linnunradan halon sisällä, tukisi se Totanin löytöjä.
Totanin tuloksista kertoi alkuviikosta tiedelehti Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.