NASAn Fermi Gamma-Ray Space -teleskooppia käyttävät tähtitieteilijät ovat etsineet todisteita epäillyistä tumma-ainepartikkeleista heikkojen kääpiögalaktikien lähellä Linnunradan läheisyydessä - suhteellisen ”tylsistä” galakseista, joilla on vähän aktiivisuutta, mutta joiden tiedetään sisältävän suuria määriä tummaa ainetta. Tulokset?
Nämä eivät ole etsimämme hiukkasia.
80% fyysisen maailmankaikkeuden materiaalista uskotaan olevan tehty tummasta aineesta - aineesta, jolla on massa ja painovoima, mutta joka ei säteile sähkömagneettista energiaa (ja on siten näkymätön). Sen painovoimavaikutukset ovat nähtävissä etenkin galakseja ympäröivissä pilvissä, joissa sen epäillään olevan suuria määriä. Pimeä aine voi vaikuttaa tähtien, galaksien ja jopa kokonaisten galaksiryhmien liikkeisiin ... mutta kun kaikki siihen päätyy, tutkijat eivät vieläkään oikein tiedä tarkalleen mitä tumma aine on.
Mahdollisia ehdokkaita pimeälle aineelle ovat subatomiset hiukkaset, joita kutsutaan WIMP: ksi (heikosti vuorovaikutteisiksi massiivisiksi partikkeleiksi). WIMP: t eivät absorboi tai säteile valoa eivätkä ole vuorovaikutuksessa muiden hiukkasten kanssa, mutta aina kun ne ovat vuorovaikutuksessa toisiaan ne tuhoavat ja lähettävät gammasäteitä.
Jos tumma aine koostuu WIMP: stä ja Linnunrataa kiertävät kääpiögalaksit sisältävät suuria määriä tummaa ainetta, NASA: n Fermi-gammasäteilyn avulla voidaan havaita kaikki gammasäteet, joita WIMP: t saattavat emittoida.
Loppujen lopuksi, se mitä Fermi tekee.
Kymmenen sellaista galaksia, joita kutsutaan kääpiöpalloideiksi, havaittiin Fermin laajassa kaukoputkessa (LAT) kahden vuoden aikana. Kansainvälinen joukkue ei havainnut gammasäteitä sen alueen sisällä, jota odotettaisiin tuhoavan WIMP: t, ja näin kavennettiin tumman aineen mahdollisuuksia. On.
"Itse asiassa Fermi LAT -analyysi puristaa teoreettisen laatikon, johon nämä hiukkaset voivat piiloutua", kertoi Jennifer Siegal-Gaskins, Kalifornian Pasadenan teknillisen instituutin fysiikka ja Fermi LAT -yhteistyön jäsen.
[/ Kuvateksti]
Joten "epäonnistuneen kokeen" sijaan tällainen havaitseminen tarkoittaa, että tutkijat voivat ensimmäistä kertaa olla tieteellisesti varmoja siitä, että WIMP-ehdokkaat tietyllä massa- ja vuorovaikutusalueella ei voi olla pimeää ainetta.
(Joskus tiede merkitsee mitä tietää ei etsiä.)
Ryhmän tuloksia kuvaava paperi ilmestyi 9. joulukuuta 2011 julkaisussa Physical Review Letters. Lue lisää Fermin matkasivustolta täältä.
