Sensacyjne doniesienia astrofizyków. Kosmiczna zagadka znowu dzieli naukowców
Tajemniczy sygnał promieniowania gamma z centrum naszej galaktyki od dekady dzieli fizyków na zwolenników dwóch konkurencyjnych wyjaśnień. Naukowcy z Uniwersytetu Wiedeńskiego i Narodowego Laboratorium Lawrence’a Berkeleya wykorzystali uczenie maszynowe do ponownej analizy zjawiska i ich wyniki, opublikowane w „Physical Review Letters”, pokazują, że hipotezy ciemnej materii nie da się jeszcze odrzucić.
Tak zwany Galactic Center Excess (GCE) to w przybliżeniu kulista poświata promieniowania gamma rozciągająca się na tysiące lat świetlnych wokół centrum Drogi Mlecznej. Wśród proponowanych wyjaśnień jest hipoteza samozanikającej ciemnej materii, ale równie prawdopodobna wydawała się duża populacja szybko obracających się pulsarów milisekundowych. – Interpretacja sygnału jest szczególnie trudna, ponieważ centrum galaktyki stanowi wyjątkowo jasny i zatłoczony obszar nieba w zakresie promieniowania gamma – wyjaśnia Florian List z Uniwersytetu Wiedeńskiego, autor badania.
Energia fotonów zmienia obraz sytuacji
Wcześniejsze analizy statystyczne, które wspierały hipotezę pulsarów, nie uwzględniały energii poszczególnych wykrytych fotonów. Tym razem zespół opracował metodę uczenia maszynowego, wytrenowaną na ponad milionie symulowanych obserwacji, by po raz pierwszy jednocześnie oszacować informacje przestrzenne i spektralne sygnału.
To właśnie ta zmiana okazała się decydująca. Tam, gdzie wcześniejsze badania wskazywały na stosunkowo jasne, nierozdzielone źródła punktowe, nowa analiza pokazuje, że musiałyby one być znacznie słabsze.
– Nasza nowa analiza pokazuje, że źródła te musiałyby być tak słabe, że byłyby niemal nie do odróżnienia od emisji oczekiwanej w wyniku anihilacji ciemnej materii – mówi Nick Rodd z Lawrence Berkeley National Laboratory.
Dla hipotezy pulsarów oznacza to konieczność istnienia co najmniej 35 000 takich źródeł w centrum galaktyki – znacznie więcej niż zakładane wcześniej kilkaset do kilku tysięcy.
Ciemna materia jako wciąż otwarta możliwość
– Pochodzenie nadmiaru w centrum galaktyki to jedna z najdłużej trwających debat w astrofizyce. Nasze badania nie wykazują, że to ciemna materia jest odpowiedzialna za ten sygnał. Sugerują jednak, że jest jeszcze zbyt wcześnie, by wykluczyć tę możliwość – powiedział Florian List.
Nowe wyniki osłabiają jeden z najsilniejszych dotychczasowych argumentów przeciwko hipotezie ciemnej materii. Badanie nie dowodzi jej istnienia, ale ciemna materia pozostaje prawdopodobnym wyjaśnieniem w tej wciąż nierozstrzygniętej debacie.
Źródło: University of Vienna
Czytaj też: Słynna „Różowa Planeta” skrywa słoną niespodziankę
Grafika tytułowa: Donald Giannatti / Unsplash
