Fermi-udsigten over gammastrålehimlen. (NASA/DOE/Fermi LAT-samarbejde) Astronomer har fundet ud af, at et mærkeligt overskud af gammastråler, der kommer fra hjertet af Mælkevejen, ikke er et produkt af mørkt stof trods alt. De hævder, at det faktisk kommer fra et væld af meget gamle stjerner, som vi endnu ikke har identificeret.
Mørkt stof kan ikke detekteres, og dets hypotetiske tilstedeværelse kan kun udledes af dets virkning på rummet omkring det. For eksempel, hvis der er mere masse i et område af rummet, end der burde være, tilskrives det normalt mørkt stof. Det betyder ikke, at det eksisterer, men det er en brugbar forklaring, indtil der kommer en bedre.
Noget andet, der er blevet tilskrevet mørkt stof, er det, astronomerne kalder gammastråleoverskuddet. Det er præcis, hvad det lyder som. Gammastråler er de mest energirige elektromagnetiske bølger i universet, produceret af de mest intense objekter – som f.eks. pulsarer , neutronstjerner,kolliderende neutronstjerner, sorte huller og supernovaer.
Da NASAs Fermi-teleskop tog en gammastrålebillede af Mælkevejen over fem år , efter at alle kendte gammastrålekilder var trukket fra, endte vi med en gammastråleglød i hjertet af Mælkevejen, som ikke kunne forklares.
'Det menes, at mørkt stof er sammensat af Weakly Interacting Massive Particles (WIMP'er), som forventes at samle sig i midten af vores galakse,' sagde en af medforfatterne af det nye studie, astronom Roland Crocker fra Australian National University. WIMP'er menes at omfatte mørkt stof.
'Teorien er, at disse partikler meget lejlighedsvis styrter ind i hinanden og udstråler lys en milliard gange mere energisk end synligt lys.'
I deres papir hævder forskerne fra Australien, New Zealand, USA og Tyskland, at kilden til gammastråleoverskuddet er en type stjerne kaldet et millisekund trykke .
Pulsarer er stjerner i slutningen af deres livscyklus, en type af neutronstjerne eller hvid dværg. De hedder sådan, fordi de spinder meget hurtigt og udsender stråler af radiobølger, partikler og stråling, såsom røntgenstråler og gammastråler. Mens de drejer, blinker disse stråler, meget som et ekstremt hurtigt kosmisk fyrtårn.
'I afstanden til midten af vores galakse kan emissionen fra mange tusinde af disse hvirvlende tætte stjerner blandes sammen for at efterligne det jævnt fordelte signal, vi forventer fra mørkt stof,' Crocker forklarede .
'Millisekundspulsarer tæt på Jorden er kendt for at være gammastråleudsendere.'
Holdet brugte hydrodynamisk modellering til at kortlægge gassen forbundet med diffus gammastråleemission og fandt ud af, at fordelingen var ikke-sfærisk.
Selvom holdets papir er baseret på modellering, ikke på observation af disse pulsarer, hævder de, at statistisk set er de overskydende gammastråler bedre beskrevet af en overflod af stjerner i galaktisk bule end mørkt stof.
Denne konklusion passer også, fordi stjerner i den galaktiske bule synes at danne en X-form , mens tidligere forskning tyder på, at mørkt stof-halo er sfærisk .
Der er andre indikatorer, de kunne være på rette vej. Kun i sidste måned opdagede forskere fra Max Planck Institute for Gravitational Physics første kendte millisekundpulsar, der ikke udsender radiobølger . Den udsender dog gammastråler - hvilket antyder eksistensen af hidtil ukendte gammastrålepulsarer, især i det galaktiske centrum.
Holdet er heller ikke det første til at foreslå denne idé. Sidste år foreslog forskere fra Stanford University, at millisekunders pulsarer kan være kilden til gammastråleoverskuddet, blandt andet fordi gammastrålesignaturen, da de undersøgte den, så anderledes ud end forventet.
'To nylige undersøgelser udført af hold i USA og Holland har vist, at gammastråleoverskuddet i det galaktiske centrum er plettet, ikke glat, som vi ville forvente for et mørkt stof-signal,' sagde Eric Charles af Stanford's Kavli Institute for Particle Astrophysics and Cosmology på det tidspunkt.
'Disse resultater tyder på, at pletterne kan skyldes punktkilder, som vi ikke kan se som individuelle kilder med Large Area Telescope, fordi tætheden af gammastrålekilder er meget høj, og den diffuse glød er klarest i det galaktiske centrum.'
Så tilfældet for pulsarer, der forårsager gammastråleoverskuddet, stiger. Men fortvivl ikke, mørkt stof fans – universet er fyldt med uforklarlige fænomener, som mørkt stof fortsat er den bedste forklaring på. Og mørkt stof er endnu ikke udelukket for gammastråleoverskuddet.
'Igangværende observationelle og teoretiske arbejde er i gang for at verificere eller afkræfte hypotesen om, at gammastrålesignalet kommer fra millisekunders pulsarer,' sagde Crocker .
Undersøgelsen er offentliggjort i Natur astronomi .