Tajemnicze zjawisko w centrum Drogi Mlecznej może wskazywać na nowego kandydata na ciemną materię. Jeśli hipoteza naukowców się potwierdzi, oznaczałoby to, że przez lata przeoczaliśmy subtelne chemiczne oddziaływanie tej niewidzialnej substancji na kosmos.

Nowy kandydat na ciemną materię miałby być lżejszy od dotychczasowych hipotez i zdolny do samounicestwiania się. Oznacza to, że gdy dwie cząstki tej materii się spotykają, niszczą się nawzajem, tworząc elektron o ładunku ujemnym i jego pozytonowy odpowiednik o ładunku dodatnim. To zjawisko mogłoby wyjaśniać nadmiar zjonizowanego gazu w Centralnej Strefie Molekularnej (CMZ) Drogi Mlecznej.

Dr Shyam Balaji z King’s College London oraz jego zespół sugerują, że ciemna materia o masie poniżej protonu może być odpowiedzialna za obserwowany efekt. Zamiast oddziaływać jedynie poprzez grawitację, jak przewiduje większość dotychczasowych teorii, ta nowa forma ciemnej materii mogłaby ujawniać się poprzez jonizację gazu, czyli pozbawianie atomów ich elektronów.

Ciemna materia pozostaje jedną z największych zagadek kosmologii. Stanowi około 85% masy wszechświata, ale nie oddziałuje ze światłem, przez co nie możemy jej bezpośrednio zaobserwować. Wcześniejsze modele sugerowały, że może składać się z aksjonów – cząstek przewidywanych przez fizyków teoretycznych od lat 70. XX wieku. Jednak nowa hipoteza wyklucza aksjony jako źródło jonizacji gazu w CMZ.

Samounicestwiająca się ciemna materia może wyjaśniać nie tylko obecność dużych ilości zjonizowanego gazu, ale także tajemniczą emisję promieniowania gamma z centrum Galaktyki. Pozytony powstałe w wyniku anihilacji ciemnej materii nie mogą uciec z gęstego obszaru CMZ, gdzie zderzają się z cząsteczkami wodoru i przyczyniają się do jonizacji. Jeśli hipoteza Balajiego jest poprawna, oznaczałoby to, że po raz pierwszy wykryliśmy ciemną materię poprzez jej chemiczne oddziaływanie na gaz międzygwiezdny, a nie tylko poprzez efekty grawitacyjne.

Naukowcy czekają na więcej danych, które mogą potwierdzić tę teorię. Planowane na 2027 rok uruchomienie kosmicznego teleskopu NASA COSI (Compton Spectrometer and Imager) pozwoli dokładniej badać procesy astrofizyczne na poziomie MeV, co może zweryfikować lub obalić nową hipotezę.

„Ciemna materia pozostaje jedną z największych tajemnic fizyki, a nasze badania pokazują, że mogliśmy przeoczyć jej subtelny wpływ na chemię kosmosu” – podsumował Balaji. Jeśli teoria się potwierdzi, może otworzyć zupełnie nowy sposób badania ciemnej materii – nie tylko poprzez jej oddziaływanie grawitacyjne, ale także poprzez jej wpływ na skład chemiczny naszej Galaktyki.

Źródło: Yahoo News