I fisici hanno ripreso l'idea di un segnale di materia oscura dal centro della Galassia

I fisici hanno ripreso l'idea di un segnale di materia oscura dal centro della Galassia
I fisici hanno ripreso l'idea di un segnale di materia oscura dal centro della Galassia
Anonim

Gli scienziati hanno dimostrato che i metodi esistenti per analizzare i dati nell'intervallo gamma non sono in grado di escludere in modo affidabile il contributo di un segnale sfocato, che potrebbe essere causato da un'ipotetica annientamento delle particelle di materia oscura. Di conseguenza, le conclusioni sulla natura della pulsar dell'eccesso di radiazione osservato dal centro della Via Lattea non possono essere considerate definitive, scrivono gli autori sulla rivista Physical Review Letters.

La materia oscura è il nome di una famiglia di idee progettata per risolvere una serie di contraddizioni tra osservazioni e stime astrofisiche teoriche. L'opzione più popolare è quella di rappresentare la materia oscura come particelle non scoperte. Al momento, non vi è alcuna conferma diretta della presenza di tali oggetti.

Secondo la stragrande maggioranza dei modelli di materia oscura, le sue particelle dovrebbero formare aloni estesi, in cui sono immerse tutte le galassie, inclusa la Via Lattea. In questo caso, si dovrebbe osservare una notevole concentrazione di tali particelle al centro dei sistemi. Allo stesso tempo, una serie di teorie suggeriscono che tra di loro possono verificarsi interazioni, incluso l'annientamento. Il suo risultato dovrebbe essere la comparsa di fotoni, la cui energia dipenderà dalla massa sconosciuta delle particelle originarie.

Segnali simili sono stati registrati, sia nella gamma dei raggi X (una linea di radiazione in direzione della galassia di Andromeda e dell'ammasso di Perseo), sia nella gamma (un eccesso di radiazione dal centro della Via Lattea). Tuttavia, in seguito la conclusione che si trattasse di tracce di annientamento della materia oscura è stata considerata improbabile, poiché è stato dimostrato che tali caratteristiche possono apparire come risultato del bagliore di una popolazione di pulsar millisecondi non rilevate.

Rebecca Leane e Tracy Slatyer del MIT hanno mostrato che anche l'analisi precedente, scritta da Slater, non era priva di difetti. L'articolo diceva che le pulsar dovrebbero apparire come oggetti abbastanza compatti nel telescopio a raggi gamma di Fermi, e la detrazione di tutte le sorgenti note si traduce in un confronto pixel per pixel delle restanti variazioni che viene spiegato molto meglio da sorgenti localizzate piuttosto che dal bagliore sfocato previsto per la materia oscura…

Si presume teoricamente che la materia oscura sia distribuita secondo una funzione di densità con un profilo liscio, quindi il suo segnale può essere modellato con una distribuzione di Poisson. Tuttavia, popolazioni di singole sorgenti genereranno una distribuzione meno uniforme, poiché a causa della limitata risoluzione angolare con probabilità diversa da zero, potrebbero esserci diverse sorgenti luminose in un pixel e nessuna nell'altro.

Nel nuovo lavoro, gli autori hanno aggiunto artificialmente ai dati reali il segnale atteso di materia oscura, che era ancora identificato dal programma come appartenente alle pulsar. Inoltre, l'algoritmo creato in precedenza ha continuato a produrre pulsar come risposta, anche se il segnale artificiale di materia oscura è stato creato con maggiore intensità, e solo quando il livello atteso è stato dieci volte superiore ha iniziato a essere determinato correttamente. Gli scienziati concludono che tale analisi non fornisce risultati affidabili, quindi è necessario tornare alla posizione iniziale secondo la quale l'eccesso di raggi gamma dal centro della Via Lattea può ancora essere associato alla materia oscura.

In precedenza, i fisici usavano l'immagine dell'ombra di un buco nero per stabilire un limite alla massa delle particelle di materia oscura e trovavano incongruenze nelle previsioni della teoria della materia oscura superfluida con le osservazioni della Via Lattea. Abbiamo anche fatto un test speciale sui modelli principali di questo componente nell'Universo: "Che tipo di materia oscura sei?"

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