Najnowsze badania sugerują, że sygnały energetyczne pochodzące z centralnej części Drogi Mlecznej mogą dostarczyć dowodów na istnienie nowego rodzaju ciemnej materii. Ciemna materia, stanowiąca około 85% całej materii we Wszechświecie, nadal pozostaje jedną z największych zagadek współczesnej astrofizyki.

Centralna Strefa Molekularna (CMZ) Drogi Mlecznej to rejon wypełniony gęstymi obłokami wodoru molekularnego. Około 80% całej gęstej materii gazowej Galaktyki znajduje się właśnie tam, wirując z ogromnymi prędkościami i tworząc gwiezdne żłobki, gdzie powstają nowe gwiazdy.

Najnowsze obserwacje wykazały, że w CMZ znajduje się nietypowo naładowany gaz, co sugeruje, że coś powoduje jego jonizację – czyli odrywanie elektronów od cząsteczek wodoru. Według astrofizyków to właśnie ciemna materia może być odpowiedzialna za ten proces.

Przez dziesięciolecia badacze koncentrowali się na hipotetycznych cząstkach zwanych WIMP-ami (Weakly Interacting Massive Particles), które oddziałują z widzialną materią jedynie poprzez grawitację i słabe oddziaływania jądrowe. Jednak mimo intensywnych poszukiwań, WIMP-y pozostają nieuchwytne, co skłoniło naukowców do poszerzenia spektrum badań.

Nowe badania sugerują, że ciemna materia może być znacznie lżejsza niż wcześniej przypuszczano. W CMZ mogą zachodzić procesy anihilacji, w wyniku których lżejsze cząstki ciemnej materii zderzają się i generują naładowane cząstki – elektrony i pozytony. Te z kolei mogą jonizować wodór, wyjaśniając anomalię w CMZ.

Astrofizycy wcześniej sugerowali, że jonizacja gazu w CMZ może być efektem działania promieni kosmicznych. Jednak analiza energetyczna tych sygnałów wskazuje, że są one zbyt słabe, by tłumaczyć zaobserwowany poziom jonizacji.

Co więcej, ani WIMP-y, ani promienie kosmiczne nie pasują do obserwowanych zjawisk. Oznacza to, że źródłem energii może być nieznana dotąd, lżejsza forma ciemnej materii.

Choć badania są wciąż na wczesnym etapie, sugerują nowy kierunek w poszukiwaniach ciemnej materii. Dotychczasowe eksperymenty koncentrowały się głównie na poszukiwaniu jej śladów na Ziemi, podczas gdy analiza zjawisk zachodzących w centrum Galaktyki może dostarczyć zupełnie nowych informacji.

Autorzy badań podkreślają, że poszukiwanie ciemnej materii powinno uwzględniać nie tylko lokalne eksperymenty, ale również obserwacje w przestrzeni kosmicznej, gdzie mogą występować sygnały świadczące o jej istnieniu. Być może jesteśmy bliżej odkrycia tajemnic ciemnej materii, niż kiedykolwiek wcześniej.

Źródło: Science Alert