Amerikaanse astronomen hebben ontdekt dat de mysterieuze gammastraling die uit het centrum van de Melkweg komt, niet wordt geassocieerd met het verval van donkere materie, maar met enkele honderden pulsars. Dit staat in een artikel dat naar publicatie in het Astrophysical Journal is gestuurd.
“Onze waarnemingen tonen aan dat donkere materie niet nodig is om te verklaren waarom we een teveel aan gammastraling zien die uit het centrum van ons Melkwegstelsel komt. We vonden een grote populatie pulsars in de regio's rond het centrum van de Melkweg, waardoor we met een frisse blik naar de geschiedenis van zijn vorming gingen kijken”, zegt Mattia Di Mauro van Stanford University (VS).
Al enkele jaren onderzoeken Di Mauro en andere wetenschappers van de Fermi-samenwerking een van de belangrijkste mysteries van de Melkweg - waarom het centrale deel ervan merkbaar meer gammastraling produceert in het hoogenergetische deel van het spectrum dan berekeningen op basis van de verdelingsdichtheid van sterren en activiteit in het midden van het zwart. gaten.
Dit fenomeen, ontdekt door de Fermi-telescoop in 2009, heeft veel wetenschappers doen geloven dat overmatige gammastraling het gevolg is van het verval van donkere materiedeeltjes in het centrum van de Melkweg. Daarom volgen astrofysici en kosmologen constant het centrale deel van de Melkweg, proberen dit idee te bevestigen of te ontkennen, en zoeken ze ook naar soortgelijke sporen van gammastraling in de kernen van andere sterrenstelsels.
Vanuit het oogpunt van astrofysica is het, om het te weerleggen, noodzakelijk om aan te tonen dat gammafotonen vanuit het centrum van de Melkweg naar ons toe vliegen vanaf puntlichtbronnen, die pulsars of andere compacte objecten kunnen zijn. Als ze worden gegenereerd door rottende donkere materiedeeltjes, wordt de overtollige straling gelijkmatig over de lucht verdeeld.
Di Mauro en andere astronomen die met Fermi werken, hebben het gammamysterie van de Melkweg bijna opgelost, nadat ze in beelden van het galactische centrum ongeveer vierhonderd pulsars in het gammabereik hebben gevonden. De sleutel tot de ontdekking waren nieuwe algoritmen om de kwaliteit van de foto te verbeteren, waardoor wetenschappers voor het eerst de puntbronnen van de pulsargloed konden "zien".
Zoals opgemerkt door Di Mauro, verschillen pulsars van andere bronnen van gammastraling (supernovae, actieve galactische kernen en geïoniseerd gas) doordat de structuur van het spectrum van hun straling sterk afhankelijk is van waar de glimspiek in het gammabereik zich bevindt.
Geleid door dit idee, analyseerden wetenschappers de nieuwste beelden van het galactische centrum, verkregen met het LAT-instrument aan boord van Fermi, en vonden ongeveer vierhonderd pulsars aan de rand van de kern van de Melkweg. Astronomen zijn honderd procent zeker van het bestaan van 66 van hen. In totaal, zoals berekeningen door di Mauro en zijn collega's laten zien, kunnen er ongeveer 1300 pulsars in het centrum van de Melkweg zijn, waarvan de gammastraling voldoende zal zijn om de anomalie te verklaren die Fermi bijna tien jaar geleden ontdekte.
Promotie video:
Zoals de wetenschapper opmerkt, was de ontdekking van zo'n groot aantal gamma-pulsars een relatieve verrassing voor zijn team. Pulsars - de overblijfselen van lang geleden overleden sterren die hun reserves aan waterstof en helium hebben uitgeput - leven in deze toestand naar kosmische maatstaven relatief kort, ongeveer vijf tot tien miljoen jaar.
Aan de andere kant is het galactische centrum een van de oudste delen van de Melkweg, en het is hoogst onwaarschijnlijk dat al deze pulsars zich in de afgelopen 10 miljoen jaar hebben gevormd. Dit suggereert volgens di Mauro dat de meeste gammastraalpulsars daar niet alleen leven, maar in het gezelschap van een andere ster, wiens materie ze periodiek stelen om zichzelf te "draaien".
Betekent dit dat donkere materie niet bestaat? Zoals Di Mauro benadrukt, zegt de ontdekking alleen dat donkere materiedeeltjes niet vervallen in de centra van sterrenstelsels en zich anders gedragen dan eerder werd gedacht. In de nabije toekomst is het Fermi-team van plan om meer gedetailleerde observaties van deze pulsars uit te voeren met behulp van radiotelescopen op de grond die hun pulsaties kunnen opvangen en ten slotte kunnen bewijzen dat donkere materie niet verantwoordelijk is voor de overmaat aan gammastraling.
