Centar naše galaksije misteriozno svetli, a uprkos tome što tamo postoje brojne zvezde, zajedno sa crnom rupom četiri miliona puta masivnijom od našeg sunca, kada oduzmemo njihov sjaj ostaje nam i dalje ovaj višak gama radijacije koji prekriva čitav region...
Ova pojava nazvana je Višak zračenja iz centra galaksije i zbunjuje naučnike još od njenog otkrivanja, za koje su bili zaduženi fizičari Liza Godenog i Din Hoper tokom 2009. godine. U podacima Fermini teleskopa agencije NASA, naučnici su pronašli višak gama radijacije, jednog od najenergičnijih svetlosnih efekata u vasioni, ne uspevajući odmah da detektuju šta ga izaziva.
Sada, fizičar Matia Di Mauro, sa Nacionalnog instituta za nuklernu fiziku u Italiji, umešao se u ovu dugogodišnju potragu. Njegova analiza, kako je sam rekao, ističe da tamna materija izaziva ovu neobičnu pojavu, što je donekle visilo u vazduhu kao moguće objašnjenje od strane Hopera i Godenogove. Za sada ne znamo tačno šta je tamna materija, osim da se radi o misterioznoj masi koja je zaslužna za gravitacione efekte neobjašnjive putem stvari koje je moguće direktno detektovati, što je potpuno suprotno normalnoj matriji poput zvezda, prašine, gasa i galaksija.
Na primer, galaksije rotiraju daleko brže nego što bi to trebalo da bude slučaj kada su gravitaciono uslovljene normalnom materijom smeštenom oko njih, dok gravitaciona sočiva - savijanje prostor vremena oko masivnih objekata - postaje daleko jače nego što bi trebalo. Šta god da izaziva ovu dodatnu gravitaciju jednostavno je izvan mogućnosti direktnog detektovanja. Tamna materija poznata nam je jedino zbog gravitacionog efekta koji poseduje na ostala tela, a u centru naše galaksije ima je previše. Gotovo osamdeset posto materije u univerumu predstavlja tamnu materiju, a to znamo i uprkos tome što ne je ne možemo videti.
Godenogova i Hoper predložili su da, ukoliko se određene čestice tamne materije, nazvane masivne čestice slabe interakcije, i njihove antičestice sudare istovremeno se uništavajući, eksplodirajući u masivnom tušu čestica, uključujući gama zrake i fotone. Ovo objašnjenje, kako su rekli, uklapa se u podatke dobijene tokom istraživanja na savršen način. Brojni fizičari nisu bili ubeđeni u sve ovo, nazivajući objašnjenje klimavim.
Tokom 2018. godine, drugi tim naučnika predložio je da veoma stare, mrtve zvezde, poznatije kao pulsari, koje još uvek nismo videli, mogu biti glavni uzročnici ovih čudnih pojava. Ovo je takođe moguće, jer je centar naše galaksije veoma gusto naseljen i energetičan, toliko da je suviše lako propustiti jednu zvezdu ili nekoliko njih. Nedavna istraživanja takođe su potvrdila da distribucija GCE zračenja nije stabilna i glatka, kao što možete očekivati od anihilacije čestica tamne materije, već na neki način deluje isprekidano i suviše zgusnuto, što je pulsar tim proformulisao kao nešto što potiče iz tačkastog izvora, nalik zvezdama.
Nedugo potom, drugi tim je stupio na scenu i odbacio prethodnu tvrdnju, zaključujući da ova gama radijacija može biti kreirana tamnom materijom, uvodeći ponovo ovu tezu u igru. Ipak, mnogo više naučnika je generisalo nizove opsežnih modela galaktičkog centra sa anihilacijom tamne materije upotrebom širokog obima mase iz najproučavanijih režima. Oni su došli do saznanja da masivne čestice slabe interakcije najverovatnije nisu razlog za stvaranje Viška zračenja iz galaktičkog centra.
Di Maurovo proučavanje zasinva se na upoređivanju podataka Fermi teleskopa tokom poslednjih jedanaest godina i merenja ostalih astronomskih anomalija snimljenih od strane Pamela uređaja, detektora kosmičkih zraka smeštenog na Resurs-DK No.1 satelitu i putem Alpha Magnetic Spectrometer eksperimenta izvedenog na Međunarodnoj svemirskoj stanici. Zapravo, istraživanje italijanskog naučnika koristi podatke koje je Femini prikupio tokom poslednje godine i smanjuje sve neizvesnosti koje unosi pozadinsko zračenje. Ovo je omogućilo, prema Di Mauru, informacije vezane za prostornu distribuciju viška gama zračenja u centru galaksije, omogućujući odbacivanje različitih objašnjenja.
"Ukoliko je ovaj višak izazvan, na primer, iterakcijom između kosmičkih zraka i atoma, mogli bismo očekivati uočavanje njegove veće prostorne distribucije pri nižim energijama, kao i niže difuzije pri višim energijama zbog propagacije kosmičkih čestica", objasnio je. "Moje proučavanje, sa druge strane, potvrđuje to da se prostorna distribucija viška radijacije ne menja kao funkcija energije."
Ovo je prema rečima Italijana pionirski postupak koji nikada nije proučavan i mogao bi biti objašnjen tamnom materijom, jer svi proračuni navode na to da čestice tamne materije poseduju slične energije. "Analiza jasno naglašava da ovaj višak gama zraka koncentrisan u galaktičkom centru dolazi tačno tamo gde ga možemo očekivati u srcu Mlečnog puta i kada u vidu imamo da tamna materija zaista predstavlja novu vrstu čestica", dodao je.
Prava istina o ovoj čestiti i dalje predstavlja misteriju, dok u drugom delu svog rada, Di Mauro i njegov kolega Martin Volfgang VInkel, sa Univereziteta u Štokholmu, pokušali su dodatno da utvde ovu tezu traganjem za viškovima gama zraka u obližnjim patuljastim sferoidnim galaksijama. Oni nisu pronašli ni jedan dokaz, ali ova nulta detekcija omogućila je ograničenja mase čestica tamne materije.
Da li ovo znači da tamna materija izaziva Višak zračenja iz centra galaksije? Ne. Ali svakako znači da ne možemo sa sigurnošću tvrditi i da nije. U suštini, celokupna situacija vezana za ovu pojavu veoma je zbunjujuća, kao što je oduvek i bila, tako da će biti potrebno još mnogo istraživanja na temu i uključivanja fascinantnih naučnih rešenja - zajedno sa dodatnim posmatranjima, kako bismo uopšte počeli da je raspetljavamo.
Kako se rešenja budu gomilala postaćemo svedoci još većih turbulencija, dok će brojni naučnici koji učestvuju u razotkrivanju izvora ove pojave uzbuđeno trljati svoje dlanove u isčekivanju slavlja.
N.Đ.
