Universul este compus dintr-o cantitate vastă de materie invizibilă denumită, generic, materie întunecată. Această materie umple spaţiul dintre galaxii şi spaţiul dintre stelele unei galaxii. Nu se ştie încă ce anume reprezintă această materie întunecată.
De la predicţia materiei întunecate în urmă cu mai mult de 70 de ani, tot felul de cercetători – astronomi, cosmologi şi fizicieni ai particulelor, au căutat răspunsuri la întrebarea: ce anume ar putea fi materia întunecată? Odată cu ultimele observaţii ale satelitului Planck, cercetători ai Institutului Niels Bohr, printre alţii, ar putea fi mai aproape ca niciodată de găsirea unei soluţii privind originea misterioasei materii întunecate.
Satelitul Planck aparţinând Agenţiei Spatiale Europene (ESA) a fost lansat pe 14 Mai 2009. Satelitul nu doar rămâne nemişcat în spaţiu, dar îşi schimbă direcţia din oră în oră şi, de asemenea, se roteşte la fiecare minut în jurul axei sale. Aceste mişcări semnifică faptul că, în decursul a şase luni, satelitul poate să scaneze întregul Univers înconjurător.
Satelitul Planck, care a fost lansat în 2009, e înzestrat cu instrumente extrem de sensibile care pot cartografia radiaţia cosmică de fond de pe întreg cerul, cu mare precizie. Ultimele date primite de la misiunea satelitului Planck relevă radiaţii neobişnuite din propria noastră galaxie, care deschid o nouă direcţie în înţelegerea celor mai fundamentale proprietăţi ale spaţiului, timpului şi materiei din Univers.
Radiaţia provenită din materia întunecată
S-a observat un tip unic de emisie de radiaţie radio provenind din centrul galaxiei noastre, Calea Lactee. Prin folosirea de metode diferite care să separe semnalul pentru un interval mare de lungimi de undă s-a putut determina spectrul acestei radiaţii. Radiaţia îşi are originea în emisiile sincrotone, i.e. electroni şi pozitroni care circulă cu energii mari în jurul liniilor Câmpului Magnetic în centrul galaxiei şi există indicii serioase că ar putea proveni din materia întunecată, explică Pavel Naselsky, profesor de cosmologie la Discovery Center al Institutului Niels Bohr din Copenhaga.
Imaginea arată emisiile din centrul Căii Lactee, detectate de satelitul Planck. Regiunea din zona neagră reprezintă emisia din discul galactic, iar zona albastră-roşie-albă din centrul hărţii este radiaţie anormală, nou descoperită.
Pavel Naselsky afirmă că oamenii de ştiinţă de frunte, precum profesorul Subir Sarkar, au previzionat, folosind calcule matematice, că materia întunecată ar putea fi alcătuită din particule grele care sunt aproximativ de 10 ori mai grele decât particula Higgs, adică de 1000 de ori mai grele decât un proton. Dar ele au proprietăţi unice şi nu interacţionează cu particule de materie 'normală'. Particulele de materie întunecată sunt, de asemenea, foarte împrăştiate şi nu interacţionează între ele.
"Se cunoaşte însă din predicţiile teoretice că, concentrarea particulelor de materie întunecată în jurul galaxiei este foarte mare şi există un argument puternic în favoarea faptului că aceste particule intră în coliziune unele cu altele în acea regiune şi, în urma coliziunilor, se formează electroni şi pozitroni. Aceşti electroni şi pozitroni încep să se rotească în jurul câmpului magnetic din centrul galaxiei şi, făcând acest lucru, produc această foarte neobişnuită radiaţie sincrotonică”.
Deoarece instrumentele folosite anterior nu erau destul de sensibile, acest tip de radiaţie nu a fost posibil sa fie observată în detaliu până acum. Dar odată cu satelitul Planck, această radiaţie neobişnuită este observată acum foarte clar. "Radiaţia nu poate fi explicată de mecanisme structurale în galaxie şi nu poate fi o radiaţie provenind din exploziile stelelor masive de tip supernovă. Se crede astfel că aceasta poate fi o dovadă a existenţei materiei întunecate. În caz contrar, s-ar fi descoperit un mecanism absolut nou (neştiut fizicii până acum) de accelerare a particulelor în centrul galactic", afirmă Pavel Naselsky, care se aşteaptă deja la noi rezultate interesante în următoarele câteva luni.
Rezultatele au fost publicate în ArXiv:1208.5483 şi trimise jurnalului ştiinţific Astronomy and Astrophysics.
Traducere după http://phys.org/news/2012-09-mystery-dark-deciphered.html, realizată de Mihai Panoschi cu acordul editorului.
