Možná jsme objevili temnou hmotu
Na počátku 30. let 20. století zkoumal švýcarský astronom Fritz Zwicky takzvaný kom pak s názvem Coma, což je shluk tisíců galaxií rotujících kolem společného gravitačního bodu. Při svém výzkumu zjistil, že světelná hmota v tomto shluku se pohybuje mnohem rychleji, než by se dalo očekávat na základě její gravitační přitažlivosti. Zwicky na základě této rychlosti usoudil, že by v shluku měla být kromě světelné hmoty také velká množství temné hmoty. A nyní, téměř po sto letech, mohla vesmírná observatoř Fermi, provozovaná NASA, získat přímý důkaz o existenci této temné hmoty.
Od doby objevení temné hmoty zůstává tato problematika v podstatě záhadou. Astronomové byly dosud schopní zaznamenat temnou hmotu pouze nepřímo, a to prostřednictvím její gravitační síly, kterou působí na viditelnou hmotu. Potíž s pozorováním temné hmoty spočívá v tom, že je složená z částic, které neinteragují s elektromagnetickými silami, což znamená, že neabsorbují, neodrážejí ani nevydávají světlo.
Existuje mnoho teorií o pravé povaze temné hmoty, avšak mnoho vědců se domnívá, že je složena z takzvaných slabě interagujících těžkých částic, zkráceně WIMP. Tyto částice jsou těžší než protony, avšak mají minimální interakci s jinou hmotou. I přes tuto slabou interakci se předpokládá, že když se dvě WIMP setkají, vzájemně se zničí a uvolní další částice, včetně fotonů gamma záření.
Hledání temné hmoty se soustředí především na oblasti, kde se shromáždila velká spousta temné hmoty, jako je centrum naší Mléčné dráhy. Profesor Tomonori Totani z Tokijské univerzity v Japonsku, využívající nejnovější data z pozorování kosmického gamma záření pomocí observatoře Fermi, se domnívá, že nyní konečně objevil specifické gamma záření, které je přisuzováno srážkám částic temné hmoty.
„Detekovali jsme gamma záření s energetickou hladinou dvacet miliard elektronvoltů (což je extrémně vysoké množství energie), které se rozprostírá v halo- podobné struktuře směrem k centru Mléčné dráhy. Vlastnosti tohoto gamma záření silně odpovídají očekáváním pro halo temné hmoty,“ uvedl Totani.
Dynamické spektrum energie, které bylo pozorováno, odpovídá emisi předpokládané při annihilaci WIMP, které mají přibližně pět setkrát větší hmotnost než proton. Také počet pozorovaných annihilací WIMP – odvozený z naměřené intenzity gamma záření – spadá do teoretických předpovědí. Důležité je, že detekce gamma záření nelze snadno vysvětlit jinými, běžnějšími astronomickými jevy. Proto Totani považuje tato data za silnou indicii existence dlouho hledaného gamma záření z temné hmoty.
„Pokud je to pravda, bylo by to, pokud vím, poprvé, co lidstvo „vidí“ temnou hmotu. A navíc by příčina měla být také částice, která nepatří do současného standardního modelu částicové fyziky. To by představovalo významný pokrok ve fyzice přírody a hvězd,“ dodal Totani.
