De mystiska gammastrålarna som härstammar från det galaktiska centrum genereras av unga neutronstjärnor som bor i den tätaste regionen i Vintergatan, inte av förfall av mörka materialpartiklar. Detta är slutsatsen som astrofysiker nådde som publicerade en artikel i tidskriften Nature.
”På ett sådant avstånd kommer de enskilda gammastråleflödena som genereras av dessa döda stjärnor att smälta samman och bilda en enhetligt distribuerad signal, liknande den som borde uppstå när mörka materialpartiklar förfaller. Detta stöds av det faktum att millisekund pulsars belägna nära jorden anses vara ljusa källor till gammastrålar, säger Roland Crocker från Australian National University i Canberra.
Mörk materia är en osynlig substans, vars närvaro endast kan bedömas utifrån dess gravitationseffekt, den interagerar inte med elektromagnetiska vågor, det vill säga den avger inte, absorberar eller reflekterar någon strålning. Andelen vanlig materia står för 4,9% av universumets massa, mörk materia - 26,8%. De flesta fysiker idag tror att mörk materia kan bestå av tunga, svagt samverkande partiklar, de så kallade "wimps".
År 2009 såg det ut som forskare då, det nyligen lanserade Fermi-gammastråleteleskopet upptäckte de första spåren av mörk materia i form av ett mystiskt överskott av gammastrålning i mitten av Vintergatan, vars ljusstyrka i spektrumets högenergi avsevärt överskred teoretiskt förutsagda värden. Som forskare sedan föreslog var källan till denna strålning förfallen till de kolliderande "WIMP: erna".
Ur astrofysikens synvinkel är det ganska enkelt att motbevisa denna teori - för detta är det nödvändigt att visa att gammafotoner från mitten av Vintergatan flyger mot oss från punktljuskällor, som kan vara pulsars och andra kompakta föremål. Annars, om de genereras av förfallna partiklar av mörk materia, kommer den "överskott" strålningen att fördelas jämnt över himlen.
Crocker och hans kollegor hittade de första bevisen till förmån för denna teori genom att analysera de bilder som Fermi-teleskopet fick under de senaste åren av att ha observerat galaxens centrum. Forskare bearbetade dem med hjälp av speciella statistiska algoritmer som kunde "ta bort" alla icke-punktkällor för gammavågor och försökte förstå vad som ger upphov till alla andra blossar.
För detta har astrofysiker skapat flera dussin datormodeller av den galaktiska kärnan, där rollen som punktkällor för gammastrålning spelades av en mängd olika föremål - pulsars, svarta hål, vanliga stjärnor och moln med interstellär gas. Genom att kombinera dessa modeller och jämföra resultaten från deras beräkningar med riktiga fotografier från "Fermi", försökte forskare att förstå vilken som är närmast sanningen.
Till exempel, i gammastrålefotografier av utbuktningen, den tätaste delen av Vintervägens kärna, kan du se ett märkligt mönster som liknar bokstaven X. Detta brev, som forskare förklarar, uppstod på grund av den ovanliga spridningen av stjärnor i den centrala delen av galaxen, varför orsaken ännu inte är klar.
Kampanjvideo:
En liknande struktur, som beräkningarna av australiska astrofysiker visar, uppstår i deras modeller om rollen som huvudkällan till mystisk gammastrålning inte spelas av mörk materia eller vanliga stjärnor, utan av de så kallade millisekund pulsars som lever både inne i utbuktningen och utanför. …
Så här kallar astronomer relativt unga neutronstjärnor som inte har levt mer än 100 miljoner år och har en enorm rotationshastighet - de gör en revolution runt sin axel på några tiotals eller hundratals millisekunder. När kluster av materia faller på ytan av sådana pulsars uppstår kraftfulla gammastrålar och andra elektromagnetiska vågor.
Tidigare trodde astronomer att sådana armaturer inte kunde finnas i stort antal i centrum av galaxen på grund av den värdiga åldern för de flesta av dess stjärnor, men beräkningarna av Crocker och hans team antyder det motsatta. Forskare hoppas att ytterligare observationer av det galaktiska "korset" och individuella pulsarer inuti det kommer att hjälpa oss att förstå hur de har sitt ursprung eller vad som fick de äldre pulsarerna att "varva ner" igen.
