Hiina orbitaalse observatooriumi DAMPE esimesed vaatlused, mis on kavandatud tumeda aine otsimiseks, räägivad selle kasuks, et tumeaine võib Maa orbiidi läheduses ja Galaktika keskel tegelikult laguneda, väidavad teadlased ajakirjas Nature avaldatud artiklis.
See avastanud kosmiliste kiirte spektri "läbilõige" võib viidata tumeaine olemasolule. Teisest küljest võis see pärineda nende osakeste mõnest muust allikast. Sellele küsimusele vastamiseks on vaja rohkem andmeid ja loodame, et DAMPE töötab veel vähemalt viis aastat,”ütles Chang Jin Hiinas Nanjingi linnas asuvas Zijinshani vaatluskeskusest.
Tume taevas
Pikka aega uskusid teadlased, et universum koosneb ainest, mida me näeme ja mis on kõigi tähtede, mustade aukude, udukogude, tolmuklastrite ja planeetide aluseks. Kuid esimesed vaatlused tähtede liikumiskiiruse kohta lähedalasuvates galaktikates näitasid, et nende äärelinnas asuvad tähed liiguvad neis võimatult suure kiirusega, mis oli umbes 10 korda suurem kui arvutused, mis põhinevad kõigi neis asuvate tähtede massil.
Selle põhjuseks oli täna teadlaste sõnul nn tumeaine - salapärane aine, mis moodustab umbes 75% Universumi aine massist. Tavaliselt on igas galaktikas umbes 8-10 korda rohkem tumedat ainet kui selle nähtava nõo peal ning see tume aine hoiab tähed paigas ja hoiab ära nende hajutamise.
Täna on peaaegu kõik teadlased veendunud tumeda aine olemasolus, kuid selle omadustele lisaks ilmselgele gravitatsioonilisele mõjule galaktikatele ja galaktikaparvedele on endiselt müsteerium ja astrofüüsikute ja kosmoloogide vaidluste objekt. Teadlased on pikka aega oletanud, et see koosneb ülirasketest ja "külmadest" osakestest - "vatitükkidest", mis ei avaldu mingil moel, välja arvatud nähtavate mate klastrite ligimeelitamine.
Esimesed võimalikud tumeda aine jäljed leidis 2008. aastal Venemaa satelliit Resurs-DK1, kelle detektor PAMELA tuvastas Maa orbiidil ebaharilikult suure hulga antimaterjalide osakeste jäljed, mis teadlaste sõnul võisid tekkida selle salapärase aine lagunemise tagajärjel.
Reklaamvideo:
Hiljem kinnitas neid andmeid ISS-i pardal asuv detektor AMS-02, kuid paljud astrofüüsikud ei nõustu selle ideega ja usuvad, et tegelikult on see antimaterjal vähem eksootilist päritolu - selle võisid genereerida pulsaatorid või mõni muu kauge kosmiliste kiirte allikas. energiad.
Sel aastal seati "pulsar" teooria kahtluse alla pärast seda, kui avaldati andmed kõrgmäestiku HAWC teleskoobi abil, mis jälgib universumit gammavahemikus. See taaselustas füüsikute huvi Maa eksisteeriva orbiidi kummalise anomaalia eksootiliste seletuste järele.
Kosmoloogilised mõistatused
Kosmoseteleskoop DAMPE, mille Hiina käivitas Maa orbiidile 2015. aasta detsembris, on neid eeldusi teiselt poolt testinud, jälgides tundmatu päritoluga ülikõrge energiaga kosmilisi kiirte, mis pärinevad meie galaktika keskpunktist ja teistest täheparvedest.
See kiirgus võib mõne kosmoloogi sõnul tänapäeval tekkida ka tumeda aine lagunemise tagajärjel nendes punktides, kus see koguneb eriti palju. Kui see on nii, siis on galaktika keskpunktist kosmilistel kiirtel eriline energiaspekter - osakeste arv muutub energia suurenemisel suhteliselt aeglaselt, kuid teatud punkti jõudmisel vajub see järsult allapoole.
Esimesed vihjed selle "kalju" olemasolule, nagu märkis Jin, leiti vaatluste ajal AMS-02-l, kuid see detektor ei suutnud jälgida ülikõrge energiaga osakesi, mida DAMPE suudab "näha", ja maapealsete teleskoopide andmed ei olnud piisavad täpsed, et kindlalt öelda.
Hiina füüsikute sõnul on DAMPE poolt esimese töötsükli jooksul 2015. aasta detsembrist kuni 2017. aasta juunini kogutud andmed esimesed kindlad tõendid selle kohta, et see "kalju" on tõesti olemas ja et see asub täpselt seal, kus see peaks olema kooskõlas koos teooria ennustustega.
Jin ja ta kolleegid loodavad, et järgmise viie aasta jooksul kogub DAMPE veel 10 miljardi kosmilise kiirguse andmeid, mis võimaldab teadlastel vähendada mõõtmisvigu ja tõestada lõpuks, et see anomaalia on olemas.
Veel pole selge, kas see tekkis tumeda aine lagunemise või mõne vähem eksootilise protsessi tagajärjel. Füüsikud loodavad, et ülitugevate energiakiirte, mille energia ületab 10 TeV, vaatlemine aitab meil mõista, kas need on pärit tumeaine lagunemise ajal või on need tekitatud impulsside või supernoova jäänuste abil.
