Článek
Takzvané slabě interagující masivní částice (Weakly Interacting Massive Particles, zkráceně WIMPs) už dlouho považuje řada vědců za elementární prvky temné hmoty. Ta nevydává elektromagnetické záření, ani na něj nijak nereaguje, proto ji přístroji nevidíme a říkáme jí temná hmota.
Při srážce a následném zničení dvou WIMPů však vzniká záření gama, což může nakonec prozradit i tyto jinak neviditelné částice temné hmoty. Odborníci se domnívají, že WIMPy do sebe narážejí a vzájemně se ničí v obzvlášť hustých oblastech vesmíru, jako je třeba centrum naší galaxie. Temná hmota se jinak samozřejmě projevuje svými gravitačními účinky, stejně jako jakákoliv jiná hmota.
Jedna z hlavních otázek fyziky
Jak připomněl portál ScienceDaily, zhruba před sto lety astronom Fritz Zwicky zpozoroval, že se galaxie otáčejí rychleji, než by podle zákonů gravitace odpovídalo hmotnosti jejich svítící, tedy viditelné hmoty. To ho vedlo k závěru, že v galaxiích je ještě nějaká další hmota, kterou nevidíme.
Další analýzy pak nepřímo ukázaly, že temná hmota tvoří dokonce většinu hmoty ve vesmíru a drží vesmírné struktury pohromadě.
Podle profesora Totaniho nyní Fermiho gama vesmírný dalekohled objevil výrazný přebytek specifického gama záření v oblasti kolem středu naší galaxie, Mléčné dráhy, které by mělo odpovídat modelovému zániku částic temné hmoty.
„Pokud je tato má analýza správná a toto záření nepochází z jiných ‚konvenčních‘ astrofyzikálních zdrojů, bylo by to poprvé, kdy lidstvo ‚vidělo‘ signál temné hmoty,“ uvedl autor studie Tomonori Totani v tiskové zprávě Tokijské univerzity.
Příslušná studie byla publikována v listopadu v časopise Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.
Průlomový objev? Těžko říct
Totaniho studii považují odborníci vesměs za kvalitní, avšak upozorňují na nesrovnalosti, pokud jde o míru produkce gama záření ze známých astrofyzikálních jevů. Ta může být podle řady vědců citelně větší, než čekáme. Jiní odborníci pak namítají, že míra střetů a vzájemného ničení částic WIMP by musela být mnohem intenzivnější, aby mohla vysvětlit tak velký přebytek gama záření.
Někteří astrofyzici tvrdí, že pokud by měl Totani pravdu, pak bychom měli významný přebytek gama záření pozorovat také v trpasličích galaxiích, které obíhají blízko Mléčné dráhy a které by podle současných modelů měly obsahovat výrazný podíl temné hmoty. Takový přebytek gama záření v trpasličích galaxiích ale zatím pozorován nebyl.
Vědci se tedy na interpretaci dat zatím neshodnou. Třeba agentura NASA nebo týmy spolupracující při zpracování dat z Fermiho teleskopu Totaniho studii v současné době nepodporují. Proto zatím nelze říct, jestli jsme nyní opravdu svědky průlomu v pozorování stop temné hmoty v naší Galaxii. Jsou nezbytná další nezávislá zkoumání.
Vývoj výzkumu temné hmoty
Vědci zkoumají temnou hmotu už skoro sto let.
Legenda ke grafu
r. 1933 – Fritz Zwicky navrhl existenci temné hmoty při studiu rychlosti galaxií.
70. léta – Vera Rubinová přinesla důkaz existence temné hmoty. Podle ní rotace galaxií potvrzuje, že neviditelná hmota musí existovat.
90. léta – Kosmologické simulace ukázaly, že temná hmota tvoří většinu hmoty ve vesmíru.
2008 – NASA Fermi Gamma-ray Space Telescope zahájil pozorování gama záření za účelem hledání stop temné hmoty.
2025 – Tomonori Totani provedl analýzu dat Fermiho dalekohledu, ve kterých detekoval 20 GeV gama záření, jehož přebytek interpretoval jako výsledek možné anihilace částic WIMP. Ty zřejmě tvoří základ temné hmoty.
