Det finns tillfällen då det känns som att mörk materia bara leker med oss. Precis som vi samlar in bevis som antyder en av dess egenskaper, tyder nya bevis på något annat. Så är det med ett nytt arbete som tittar på hur mörk materia kan bete sig i mitten av vår galax.
Allt beror på att mörk materia måste studeras indirekt, eftersom den inte interagerar starkt med ljus, och vi har inte direkt upptäckt några mörk materia partiklar. Genom att analysera hur galaxer hopar sig och hur mörk materia interagerar med ljus gravitationsmässigt vet vi att mörk materia är kall och mestadels finns där galaxer möts. Men utöver det blir saker mer otydliga.
Ni kanske minns förra veckan skrev jag om en datorsimulering av mörk materia som visade det mörk materia tenderar att klumpa ihop sig till täta haloer runt galaxer och galaktkluster. En annan ny studie fann att mörk materia till och med klumpar sig tätt runt galaxer i superkluster. Båda dessa antyder att mörk materia kan interagera med sig själv på ett sätt som producerar kalla fickor av saker.
Observationer visar ett överskott av gammastrålar i vår galax. Kredit: Oscar Macias
Detta är spännande eftersom det ansluter till andra studier som hittat oförklarliga gammastrålar som kommer från mitten av vår galax. Om mörk materia inte interagerar själv kan den sända ut gammastrålar som de vi har observerat. Energin som förloras av mörk materia i form av gammastrålar kan också förklara den kalla klumpning vi ser i galaktiska superkluster. Det går äntligen ihop, eller hur?
Tja, inte så snabbt. Detta senaste arbete tittade på fördelningen och spektrumet av gammastrålningen som kommer från Vintergatan och jämförde den med gammastrålningen som produceras av kända astrofysiska processer. Den fann att mörk materia inte behövs för att förklara gammastrålarna. Även om du justerar saker för att vara otroligt generösa mot mörk materia, är det fortfarande inte nödvändigt. Det som såg ut som ett möjligt genombrott nu ser mindre lovande ut.
Det är fortfarande möjligt att mörk materia interagerar och avger gammastrålar, men vid denna tidpunkt finns det inga bevis för att bekräfta idén. Så vi är tillbaka till fler frågor än svar när det gäller mörk materia.
Även om detta är en besvikelse finns det anledning att vara hoppfull. Vi är nu på väg att samla in en hel del data om mörk materia. Vi har gått bortom eran då vi nästan ingenting visste om det, vilket betyder att vi med tiden borde kunna lösa mysteriet med mörk materia.
Referens:Abazajian, Kevork N., et al. ' Starka begränsningar för termisk relik mörk materia från Fermi-LAT-observationer av Galactic Center .'Fysisk granskning D102,4 (2020): 043012.