Tim astrofizičara riješio je tajnu raspodjele gama zraka u našoj galaksiji Mliječni put. Dok su neki istraživači smatrali da distribucija sugerira oblik neodređene "tamne materije", tim sa Sveučilišta u Kaliforniji, San Diego, predložio je objašnjenje temeljeno na standardnim fizičkim modelima galaksije.
U dva odvojena znanstvena rada, od kojih se najnoviji pojavljuje u broju za časopis Physical Review Letters, objavljenom 10. srpnja, astrofizičari pokazuju da se ova raspodjela gama zraka može objasniti načinom „antimaterijske pozitrone“ iz radioaktivnog raspada elemenata, stvorena masovnim eksplozijama zvijezda u galaksiji, koje se šire kroz galaksiju. To znači, tvrde znanstvenici, opažena raspodjela gama zraka nije dokaz tamne materije.
"Nema velike misterije", rekao je Richard Lingenfelter, znanstvenik u Centru za astrofiziku i svemirske znanosti UC San Diego koji je studije proveo s Richardom Rothschildom, znanstvenikom iz UCSD-a, i Jamesom Higdonom, profesorom fizike u Claremontu fakultetima. "Primijećena raspodjela gama zraka zapravo je u skladu sa standardnom slikom."
Tijekom posljednjih pet godina, mjerenja gama zraka s europskog satelita INTEGRAL zbunjivali su astronoma, što je navelo neke da tvrde da je postojala "velika misterija" jer distribucija tih gama zraka po različitim dijelovima galaksije Mliječni put nije bila očekivana.
Da bi objasnili izvor ove misterije, neki su astronomi pretpostavili postojanje različitih oblika tamne materije, za koje astronomi sumnjaju da postoje - od neobičnih gravitacijskih efekata na vidljivu tvar, poput zvijezda i galaksija -, ali ih još uvijek nisu pronašli.
Ono što je sigurno poznato je da su naše galaksije - i druge - ispunjene sitnim subatomskim česticama poznatim kao pozitroni, antimaterijski tipični, svakodnevni elektroni. Kad se elektron i pozitroni međusobno susreću u svemiru, dvije se čestice uništavaju i njihova se energija oslobađa kao gama zrake. Odnosno, elektron i pozitroni nestaju i pojavljuju se dvije ili tri gama zrake.
"Ovi se pozitroni rađaju gotovo brzinom svjetlosti, a putuju tisućama svjetlosnih godina prije nego što uspore dovoljno u gustim oblacima plina da bi imali priliku pridružiti se elektronu kako bi se uništili u plesu smrti", objašnjava Higdon. "Njihovo usporavanje nastaje pri povlačenju drugih čestica tijekom njihovog putovanja kroz svemir. Njihovo putovanje otežava i mnoštvo kolebanja u galaktičkom magnetskom polju koje ih rasipaju naprijed-nazad dok se kreću. Sve ovo mora se uzeti u obzir pri izračunavanju prosječne udaljenosti koju su pozitroni prešli od svojih mjesta rođenja u eksplozijama supernove. "
"Neki pozitroni kreću se prema središtu Galaksije, neki prema vanjskim dosezima Mliječnog puta poznatog kao galaktički halo, a neki su uhvaćeni u spiralne krakove", rekao je Rothschild. "Iako to detaljno izračunavamo, još je daleko izvan najbržih superračunala, bili smo u mogućnosti iskoristiti ono što znamo o tome kako elektroni putuju kroz Sunčev sustav i što se može zaključiti o njihovim putovanjima drugdje da procijenimo kako njihovi pandanti protiv materije prožimaju galaksiju „.
Znanstvenici su izračunali da bi većina gama zraka trebala biti koncentrirana u unutrašnjim područjima galaksije, baš kao što su to primijetili i satelitski podaci, izvijestio je tim u časopisu objavljenom prošlog mjeseca u Astrophysical Journalu.
"Promatrana raspodjela gama zraka u skladu je sa standardnom slikom gdje je izvor pozitrona radioaktivno raspadanje izotopa nikla, titana i aluminija proizvedenih u eksplozijama supernove zvijezda koji su masivniji od Sunca", rekao je Rothschild.
U svom popratnom radu u ovotjednom izdanju Pisma o fizičkom pregledu, znanstvenici ističu da je osnovna pretpostavka jednog od egzotičnijih objašnjenja navodne misterije - tamne materije propada ili uništava - pogrešna, jer pretpostavlja da pozitroni uništavaju blizu zvijezda koje eksplodiraju.
"Jasno smo pokazali da to nije slučaj i da raspodjela gama zraka koje je primijetio satelit gama zraka nije otkrivanje ili pokazatelj" signala tamne materije "", rekao je Lingenfelter.
Izvor: UC San Diego
