Sinar gamma misterius yang berasal dari pusat galaksi dihasilkan oleh bintang neutron muda yang tinggal di wilayah terpadat inti Bima Sakti, bukan oleh peluruhan partikel materi gelap. Ini adalah kesimpulan yang dicapai oleh astrofisikawan yang menerbitkan artikel di jurnal Nature.
“Pada jarak seperti itu, fluks sinar gamma individu yang dihasilkan oleh bintang-bintang mati ini akan bergabung bersama dan membentuk sinyal terdistribusi seragam, serupa dengan yang seharusnya terjadi ketika partikel materi gelap membusuk. Ini didukung oleh fakta bahwa pulsar milidetik yang terletak di dekat Bumi dianggap sebagai sumber sinar gamma yang terang,”kata Roland Crocker dari Australian National University di Canberra.
Materi gelap adalah zat tak terlihat, yang keberadaannya hanya dapat dinilai dari efek gravitasinya; tidak berinteraksi dengan gelombang elektromagnetik, yaitu tidak memancarkan, menyerap, atau memantulkan radiasi apa pun. Pangsa materi biasa menyumbang 4,9% dari massa Semesta, materi gelap - 26,8%. Kebanyakan fisikawan saat ini percaya bahwa materi gelap dapat terdiri dari partikel berat yang berinteraksi lemah, yang disebut "pengecut".
Pada tahun 2009, menurut para ilmuwan, teleskop sinar gamma Fermi yang baru-baru ini diluncurkan menemukan jejak pertama materi gelap dalam bentuk kelebihan radiasi gamma misterius di pusat Bima Sakti, yang kecerahannya di bagian spektrum energi tinggi terasa lebih tinggi daripada nilai prediksi teoritis. Seperti yang kemudian disarankan oleh para ilmuwan, sumber radiasi ini adalah peluruhan dari "WIMPs" yang bertabrakan.
Dari sudut pandang astrofisika, cukup mudah untuk menyangkal teori ini - untuk ini perlu ditunjukkan bahwa foton gamma dari pusat Bima Sakti terbang ke arah kita dari sumber cahaya titik, yang dapat berupa pulsar dan objek kompak lainnya. Sebaliknya, jika mereka dihasilkan oleh partikel materi gelap yang membusuk, radiasi "berlebih" akan didistribusikan secara merata di langit.
Crocker dan koleganya menemukan bukti pertama yang mendukung teori ini dengan menganalisis gambar yang diterima teleskop Fermi selama beberapa tahun terakhir mengamati pusat galaksi. Para ilmuwan memprosesnya dengan menggunakan algoritma statistik khusus yang mampu "menghilangkan" semua sumber non-titik gelombang gamma, dan mencoba memahami apa yang menimbulkan semburan lainnya.
Untuk ini, ahli astrofisika telah menciptakan beberapa lusin model komputer dari inti galaksi, di mana peran sumber titik radiasi gamma dimainkan oleh berbagai objek - pulsar, lubang hitam, bintang biasa, dan awan gas antarbintang. Dengan menggabungkan model-model ini dan membandingkan hasil perhitungan mereka dengan foto-foto nyata dari "Fermi", para ilmuwan mencoba memahami mana yang paling mendekati kebenaran.
Misalnya, dalam foto sinar gamma dari tonjolan, bagian terpadat dari inti Bima Sakti, Anda dapat melihat pola aneh yang menyerupai huruf X. Huruf ini, sebagaimana dijelaskan oleh para ilmuwan, muncul karena distribusi bintang yang tidak biasa di bagian tengah Galaksi, alasannya belum jelas.
Video promosi:
Struktur serupa, seperti yang diperlihatkan oleh perhitungan astrofisikawan Australia, muncul dalam model mereka jika peran sumber utama radiasi gamma misterius dimainkan bukan oleh materi gelap atau bintang biasa, tetapi oleh apa yang disebut pulsar milidetik yang hidup baik di dalam tonjolan maupun di luarnya. …
Begitulah cara para astronom menyebut bintang neutron yang relatif muda yang telah hidup tidak lebih dari 100 juta tahun dan memiliki kecepatan rotasi yang sangat besar - mereka membuat satu revolusi mengelilingi porosnya dalam beberapa puluh atau ratusan milidetik. Ketika kelompok materi jatuh ke permukaan pulsar tersebut, ledakan kuat sinar gamma dan gelombang elektromagnetik lainnya terjadi.
Sebelumnya, para astronom percaya bahwa tokoh-tokoh seperti itu tidak dapat hadir dalam jumlah besar di pusat galaksi karena usia sebagian besar bintangnya, tetapi perhitungan Crocker dan timnya menunjukkan sebaliknya. Ilmuwan berharap bahwa pengamatan lebih lanjut dari "salib" galaksi dan pulsar individu di dalamnya akan membantu kita memahami bagaimana mereka berasal atau apa yang menyebabkan pulsar yang lebih tua untuk "lepas" lagi.
