Skupina astrofizikov je razrešila skrivnost porazdelitve gama žarkov v naši galaksiji Mlečna pot. Medtem ko so nekateri raziskovalci menili, da je distribucija predlagala obliko nedoločljive "temne snovi", je ekipa iz kalifornijske univerze v San Diegu predlagala razlago, ki temelji na standardnih fizičnih modelih galaksije.
V dveh ločenih znanstvenih prispevkih, od katerih je zadnji objavljen v julijski številki revije Physical Review Letters, astrofiziki kažejo, da je to porazdelitev gama žarkov mogoče razložiti s tem, kako "antimaterijski positroni" iz radioaktivnega razpada elementov, ustvarjena z množičnimi eksplozijami zvezd v galaksiji, ki se širijo po galaksiji. To pomeni, da so znanstveniki dejali, da opažena porazdelitev gama žarkov ni dokaz za temno snov.
"Ni velike skrivnosti," sta dejala Richard Lingenfelter, znanstveni sodelavec Centra za astrofiziko in vesoljske znanosti UC San Diego, ki je študije izvajal skupaj z Richardom Rothschildom, raziskovalcem na UCSD, in Jamesom Higdonom, profesorjem fizike v Claremontu Fakultete. "Opažena porazdelitev gama žarkov je v resnici v skladu s standardno sliko."
V zadnjih petih letih so meritve gama žarkov z evropskega satelita INTEGRAL zgrozile astronome, zaradi česar nekateri trdijo, da obstaja "velika skrivnost", ker porazdelitev teh gama žarkov po različnih delih galaksije Mlečni pot ni bila tako pričakovana.
Da bi pojasnili izvor te skrivnosti, so nekateri astronomi domnevali o obstoju različnih oblik temne snovi, za katere astronomi menijo, da obstajajo - od nenavadnih gravitacijskih vplivov na vidno snov, kot so zvezde in galaksije -, pa je še niso našli.
Zagotovo je znano, da je naša galaksija - in druge - napolnjene z drobnimi subatomskimi delci, znanimi kot pozitroni, protiimaterski tip tipičnih vsakdanjih elektronov. Ko se elektron in pozitron srečata v vesolju, se dva delca uničita in njihova energija se sprosti kot gama žarki. Se pravi, da elektrona in pozitrona izgineta in se pojavijo dva ali tri gama žarki.
"Ti pozitroni se rodijo s skoraj svetlobno hitrostjo in prepotujejo tisoče svetlobnih let, preden se dovolj upočasnijo v gostih oblakih plina, da bi se imeli priložnost združiti z elektronom, da bi se uničili v plesu smrti," razlaga Higdon. "Njihovo upočasnjevanje se pojavi zaradi vlečenja drugih delcev med potovanjem skozi vesolje. Njihovo potovanje ovirajo tudi številna nihanja v galaktičnem magnetnem polju, ki jih raztresejo naprej in nazaj, ko se gibljejo naprej. Vse to je treba upoštevati pri izračunu povprečne razdalje, ki bi jo positroni prehodili od svojih rojstnih mest pri eksplozijah supernove. "
"Nekateri pozitroni se usmerijo proti središču Galaksije, nekateri proti zunanjim dosegom Mlečne poti, znane kot galaktični halo, nekateri pa so ujeti v spiralne roke," je dejal Rothschild. "Čeprav natančno izračunavanje tega še vedno presega najhitrejše superračunalnike, smo lahko uporabili to, kar vemo o tem, kako elektroni potujejo po celotnem osončju in kaj lahko sklepamo o njihovem potovanju drugam, da ocenimo, kako njihovi kolegi proti materiji prežemajo galaksijo . "
Znanstveniki so izračunali, da bi bilo treba večino gama žarkov koncentrirati v notranjih območjih galaksije, tako kot so opazili satelitski podatki, je ekipa poročala v prispevku, objavljenem prejšnji mesec v Astrophysical Journal.
"Opažena porazdelitev gama žarkov je skladna s standardno sliko, kjer je vir pozitronov radioaktivno razpadanje izotopov niklja, titana in aluminija, ki nastanejo pri eksplozijah supernov zvezd, ki so bolj masivne od Sonca," je dejal Rothschild.
V svojem spremljevalnem prispevku v tokratni številki fizičnih preglednih pisem znanstveniki poudarjajo, da je osnovna predpostavka o eni bolj eksotičnih razlag domnevne skrivnosti - temna snov razpada ali uničuje - pomanjkljiva, ker predvideva, da se positroni uničijo blizu eksplodirajočih zvezd, iz katerih izvirajo.
"Jasno smo pokazali, da temu ni tako in da razdelitev gama žarkov, ki jih opazuje satelit gama žarkov, ni zaznavanje ali pokazatelj" signala temne snovi "," je dejal Lingenfelter.
Vir: UC San Diego
