Δεν απέδωσε δεκαετής έρευνα για ακτίνες-γ από εξαΰλωση σκοτεινής ύλης – βελτιώνει στοιχεία παραμέτρων των WIMPs

Η σκοτεινή ύλη συνιστά περίπου το 85% της ύλης στο σύμπαν και ακόμη αρνείται πεισματικά να αποκαλύψει την αληθινή της ταυτότητα. Ένας κύριος υποψήφιος για τη σκοτεινή ύλη είναι ένα υποθετικό σωμάτιο γνωστό ως ασθενώς αλληλεπιδρών μεγάλης μάζας σωμάτιο (weakly interacting massive particle ή WIMP). Όταν δυο WIMPs συγκρούονται, μπορεί να εξαϋλωθούν και να απελευθερώσουν άλλα σωμάτια, περιλαμβανομένων των φωτονίων ακτίνων-γ. Τώρα, ερευνητές από την Συνεργασία Στερεοσκοπικού Συστήματος Υψηλής Ενέργειας (High Energy Stereoscopic System ή H.E.S.S.) αναφέρουν ότι η δεκαετής έρευνά τους για WIMP ακτίνες-γ που προέρχονται από το κέντρο του Γαλαξία μας, προέκυψε ατελέσφορη. Η ομάδα, ωστόσο, θέτει τους καλύτερους μέχρι τώρα περιορισμούς στα αντιπροσωπευτικά δείγματα για εξαΰλωση WIMP, που πρέπει να βοηθήσουν τους ερευνητές να ξετρυπώσουν εύλογους υποψηφίους από τη θάλασσα των ενδεχομένων.

Όταν τα WIMPs εξαϋλώνονται, αναμένεται να παραγάγουν έντονες γραμμές εκπομπής ακτίνων-γ το μήκος κύματος των οποίων καθορίζεται, εν μέρει, από τη μάζα των σωματίων. Η κεντρική περιοχή του Γαλαξία μας είναι μια πρώτης τάξεως περιοχή αναζήτησης για αυτές τις γραμμές εκπομπής, καθώς αναμένεται να φιλοξενεί υψηλή συγκέντρωση σκοτεινής ύλης. Επιπλέον, η εγγύτητά της με τη Γη θα έπρεπε να καθιστά την παρατήρηση των αδύναμων σημάτων ακτίνων-γ ευκολότερη από ότι τις παρατηρήσεις σημάτων από άλλους γαλαξίες ή από τα περίχωρα του δικού μας Γαλαξία.

Χρησιμοποιώντας τη συστοιχία H.E.S.S. – πέντε τηλεσκόπια ακτίνων-γ στη Ναμίμπια – η ομάδα αφιέρωσε δέκα χρόνια σαρώνοντας τον ουρανό γύρω από το Γαλαξιακό κέντρο. Δεν βρήκαν στατιστικά σημαντικό πλεόνασμα ακτίνων-γ. Το μηδενικό αποτέλεσμα, ωστόσο, τους επέτρεψε να βελτιώσουν τους υπάρχοντες περιορισμούς για την περιοχή εξαΰλωσης κατά ένα παράγοντα 6 στην περιοχή μάζας 300 GeV/c^2 – 70 TeV/c^2, η οποία θεωρείται η πιο εφικτή για τα κορυφαία μοντέλα WIMP.

Πηγή: American Physical Society

Περισσότερα στη δημοσίευση: Search for γ-Ray Line Signals from Dark Matter Annihilations in the Inner Galactic Halo from 10 Years of Observations with H.E.S.S.. Physical Review Letters.