Το μεγαλύτερο μέρος του Σύμπαντος είναι ένα πλήρες και απόλυτο μυστήριο. Το πρόβλημα είναι ότι η σκοτεινή ύλη αλληλεπιδρά μόνο με την κανονική ύλη μέσω της βαρύτητας (και ίσως μέσω της αδύναμης πυρηνικής δύναμης). Δεν λάμπει, δεν εκπέμπει θερμότητα ή ραδιοκύματα και περνά μέσα από την κανονική ύλη σαν να μην είναι εκεί. Αλλά όταν καταστρέφεται η σκοτεινή ύλη, μπορεί να δώσει στους αστρονόμους τις ενδείξεις που αναζητούν.
Οι ερευνητές έχουν θεωρήσει ότι ένας παραγωγικός τρόπος αναζήτησης της σκοτεινής ύλης μπορεί να μην είναι η απευθείας αναζήτηση, αλλά η αναζήτηση των σωματιδίων και της ενέργειας που προκύπτουν που εκπέμπονται όταν καταστρέφεται. Στο περιβάλλον γύρω από το κέντρο του γαλαξία μας, η σκοτεινή ύλη μπορεί να είναι αρκετά πυκνή ώστε τα σωματίδια να συγκρούονται τακτικά, απελευθερώνοντας έναν καταρράκτη ενέργειας και πρόσθετα σωματίδια. που θα μπορούσε να εντοπιστεί.
Και αυτή η θεωρία θα μπορούσε να βοηθήσει να εξηγήσει ένα παράξενο αποτέλεσμα που συγκεντρώθηκε από τον Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), ένα διαστημικό σκάφος της NASA που χαρτογραφεί τη θερμοκρασία της κοσμικής ακτινοβολίας φόντου μικροκυμάτων (CMBR). Αυτή η ακτινοβολία υποβάθρου έπρεπε να είναι περίπου σε ολόκληρο τον ουρανό. Αλλά για κάποιο λόγο, ο δορυφόρος εμφάνισε περίσσεια εκπομπών μικροκυμάτων γύρω από το κέντρο του γαλαξία μας.
Ίσως αυτή η ακτινοβολία μικροκυμάτων είναι η λάμψη όλης της σκοτεινής ύλης που εξαφανίζεται.
Αυτό το συμπέρασμα επιτεύχθηκε από μια ομάδα Αμερικανών αστρονόμων: Dan Hooper, Douglas P. Finkbeiner και Gregory Dobler. Το έργο τους δημοσιεύεται σε ένα νέο ερευνητικό έγγραφο που ονομάζεται Αποδεικτικά στοιχεία για εκμηδενίσεις σκοτεινού υλικού στην ομίχλη του WMAP.
Η περίσσεια ακτινοβολίας μικροκυμάτων γύρω από το γαλαξιακό μας κέντρο είναι γνωστή ως ομίχλη WMAP και θεωρήθηκε αρχικά ότι είναι οι εκπομπές από θερμό αέριο. Οι αστρονόμοι προσπαθούσαν να επιβεβαιώσουν αυτήν τη θεωρία, αλλά οι παρατηρήσεις σε άλλα μήκη κύματος απέτυχαν να εμφανίσουν στοιχεία.
Σύμφωνα με τους ερευνητές, η ομίχλη μικροκυμάτων θα μπορούσε να εξηγηθεί με την εξόντωση σωματιδίων σκοτεινής ύλης, όπως η αλληλεπίδραση μεταξύ ύλης και αντιύλης. Καθώς τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης συγκρούονται θα μπορούσαν να εκπέμπουν οποιονδήποτε αριθμό ανιχνεύσιμων σωματιδίων και ακτινοβολίας, συμπεριλαμβανομένων των ακτίνων γάμμα, των ηλεκτρονίων, των ποζιτρονίων, των πρωτονίων, των αντιπρωτονίων και των νετρίνων.
Το μέγεθος, το σχήμα και η κατανομή της ομίχλης ταιριάζει με την κεντρική περιοχή του γαλαξία μας, η οποία θα πρέπει επίσης να έχει υψηλή συγκέντρωση σκοτεινής ύλης. Και εάν τα σωματίδια της σκοτεινής ύλης βρίσκονται σε ένα ορισμένο εύρος μάζας - 100 έως 1000 δευτερόλεπτα της μάζας ενός πρωτονίου - θα μπορούσαν να απελευθερώσουν μια ροή ηλεκτρονίων και ποζιτρονίων που ταιριάζουν όμορφα με την ομίχλη μικροκυμάτων.
Στην πραγματικότητα, οι υπολογισμοί τους αντιστοιχούν με ακρίβεια σε έναν από τους πιο ελκυστικούς υποψήφιους σωματιδίων σκοτεινής ύλης: το υποθετικό ουδέτερο που προβλέπεται σε μοντέλα υπερσυμμετρίας. Όταν εκμηδενίστηκαν, αυτά θα παρήγαγαν βαριά κουάρκ, μποζόνια μετρητή ή το μποζόνιο Higgs, και θα είχαν το σωστό μέγεθος μάζας και σωματιδίων για να παράγουν την ομίχλη μικροκυμάτων που παρατηρείται από το WMAP.
Μία από τις προβλέψεις που έγιναν σε αυτό το άρθρο είναι για το επερχόμενο διαστημικό τηλεσκόπιο μεγάλης περιοχής Gamma Ray (GLAST), που πρόκειται να ξεκινήσει τον Δεκέμβριο του 2007. Εάν είναι σωστό, το GLAST θα μπορεί να ανιχνεύσει μια λάμψη ακτίνων γάμμα που προέρχονται από το Γαλαξιακό κέντρο, που ταιριάζει με την ομίχλη μικροκυμάτων, και ακόμη και βάζει ένα ανώτερο όριο της μάζας των σωματιδίων σκοτεινής ύλης. Η επερχόμενη αποστολή ESA Planck θα δώσει μια ακόμη πιο ακριβή ματιά στην ομίχλη μικροκυμάτων, παρέχοντας καλύτερα δεδομένα.
Μπορεί ακόμα να είναι μυστηριώδες, αλλά η σκοτεινή ύλη αποκαλύπτει τα μυστικά της αργά αλλά σίγουρα.
Αρχική πηγή: Arxiv (PDF)
