Căutarea materiei întunecate: satelitul DAMPE a detectat un semnal cosmic neobișnuit
Căutarea materiei întunecate continuă, iar satelitul chinez Dark Matter Particle Explorer (DAMPE) tocmai a detectat un semnal cosmic ce ar putea fi un indiciu pentru o descoperire importantă.
DAMPE este un telescop spaţial al Chinese Academy of Sciences (CAS) care a fost lansat în anul 2015 pentru studiul radiaţiei cosmice, într-o încercare de a afla din ce este formată materia întunecată.
Satelitul DAMPE. Credit: Chinese Academy of Science
Desigur, nimeni nu susţine că s-a găsit materia întunecată, dar semnalul cosmic identificat de DAMPE ar putea fi un indicator al prezenţei acesteia. Această descoperire ne-ar putea ajuta să înţelegem din ce este formată misterioasă materie întunecată despre care se crede că formează cea mai mare parte a Universului.
Cercetătorii au constatat o anomalie intrigantă în datele DAMPE cu privire la mai mult de 1,5 milioane de electroni și pozitroni proveniţi din radiaţia cosmică.
„Poate fi o dovadă a materiei întunecate”, a declarat astrofizicianul Chang Jin, un expert al echipei de cercetători, pentru ScienceMag. De asemenea, Chang Jina a recunoscut şi că aceeași anomalie ar putea fi cauzată de o altă sursă de energie a radiaţiei cosmice.
Măsurând energia electronilor şi pozitronilor din radiaţia cosmică, oamenii de știință speră să evidenţieze un exces al energiei acestor particule care ar putea fi consecinţa dezintegrării unor particule masive care interacţionează slab cu materia obişnuită (WIMP-weakly interacting massive particles). Conform teoriei supersimetriei, particulele WIMP ar putea forma materia întunecată.
Atunci când numărul acestor particule este reprezentat grafic în funcţie de energia lor, rezultă de obicei o o curbă netedă, dar DAMPE a evidenţiat o întrerupere în această curbă de variaţie. Din punct de vedere tehnic, această întrerupere se numește pauză spectrală și, deși anterior s-au efectuat măsurători indirecte ale acesteia, este pentru prima dată când o astfel de pauză spectrală a fost evidenţiată în mod direct.
Datele DAMPE sugerează că ceva a modificat semnalele energetice provenite din radiaţia cosmică: poate chiar dezintegrarea materiei întunecate.
Pauză spectrală. Credit: Chinese Academy of Sciences
Oamenii de știință au nevoie de mai multe date pentru a cunoaşte, cu precizie, ce anume a provocat pauza spectrală detectată de satelitul DAMPE.
Cercetătorii estimează că DAMPE va mai înregistra, în următorii 5 ani, încă 10 miliarde de semnale provenite din radiaţia cosmică, așa încât oamenii de ştiinţă vor avea șansa de a cerceta în amănunt curbele de energie ale particulelor ce formează razele cosmice.
Oamenii de știință nu ştiu ce este materia întunecată, dar din observațiile asupra gravitaţiei, materiei din Univers și a modului cum se propagă lumina prin spațiul cosmic, majoritatea experților suspectează că trebuie să existe o formă necunoscută de materie pentru ca legile fizicii să se respecte în Univers.
Cu toate acestea, detectarea, în mod direct, a materiei întunecate este o sarcină incredibil de dificilă.
În afară de satelitului DAMPE din spațiu, oamenii de ştiinţă utilizează şi detectorul XENON1T, amplasat în subteran, în Italia, pentru a observa materia întunecată. La fel ca DAMPE, detectorul XENON1T caută ipotetice particule WIMP care ar forma materia întunecată.
„Împreună cu datele provenite din experimentele asupra radiaţiei cosmice de fond, măsurătorile asupra radiaţiei gamma şi de la alte telescoape astronomice, datele DAMPE pot contribui la clarificarea, în cele din urmă, a legăturii dintre anomalia pozitronică şi anihilarea sau dezintegrarea particulelor ce formează materia întunecată”, a declarat cercetătorul Fan Yi-Zhong.
Studiul oamenilor de ştiinţă a fost publicat în revista Nature.
Sursă: Science Alert