Sie müssen warten, um dunkle Materie in der Milchstraße zu sehen; Neue Entdeckungen verwechseln alte Überzeugungen

Faszination Universum - Eine Frage der Zeit [komplette TV-Folge] | Harald Lesch (Juni 2019).

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Forscher glauben, dass das Gamma-Leuchten die Arbeit alter Pulsare ist

Von Heather Hamilton, beitragender Autor
Pulsare, die dichten, rotierenden Kerne kollabierter Sterne, die bis zu 30 Mal größer sind als die Sonne, sind laut einem internationalen Team von Astrophysikern die wahrscheinlichste Ursache für das Gammastrahlenglühen im Zentrum der Milchstraße SLAC National Accelerator Laboratory des Department of Energy. Dies widerspricht direkt früheren Vorstellungen, dass das Leuchten ein Zeichen für dunkle Materie war, die 85% aller Materie im Universum ausmacht, aber noch nicht entdeckt wurde, heißt es in einer SLAC-Pressemitteilung.

Über die Dunkle Materie ist zwar wenig bekannt, aber die Forscher wissen, dass sie existiert, weil Licht aus fernen Galaxien gebeugt wird und dass sie sich drehen. Der allgemeine Konsens besteht darin, dass dunkle Materie aus Teilchen besteht, die noch entdeckt werden müssen.
Mattia Di Mauro vom Kavli-Institut für Teilchenastrophysik und Kosmologie (ein gemeinsames Institut der Stanford University und SLAC) sagt, dass die Studie zeigt, dass Dunkle Materie nicht notwendig ist, um die Gammastrahlenemissionen ohne unsere Galaxie zu verstehen. "Stattdessen haben wir eine Population von Pulsaren in der Region um das galaktische Zentrum identifiziert, die ein neues Licht auf die Entstehungsgeschichte der Milchstraße wirft."

Di Mauro hatte eine Führungsrolle für die Fermi LAT Collaboration inne, die sich mit dem Large Area Telescope des Fermi Gammastrahlen-Weltraumteleskops der NASA befasste, das seit 2008 die Erde umkreist. Das Teleskop, das Gammastrahlen erkennen kann, wurde erfunden und montiert SLAC. Die Ergebnisse der Zusammenarbeit können im Vorabdruck gelesen werden und werden wahrscheinlich in The Astrophysical Journal gedruckt .

Die Forscher fanden heraus, dass das gesprenkelte Gammastrahlensignal mit den Pulsaren übereinstimmt. "Bedenkt man, dass etwa 70% aller Punktquellen in der Milchstraße Pulsare sind, waren sie die wahrscheinlichsten Kandidaten. Aber wir haben eine ihrer physikalischen Eigenschaften verwendet, um zu unserer Schlussfolgerung zu kommen. Pulsare haben sehr unterschiedliche Spektren - das heißt, ihre Emissionen variieren auf spezifische Weise mit der Energie der Gammastrahlen, die sie emittieren. Anhand der Form dieser Spektren konnten wir das Leuchten des galaktischen Zentrums mit einer Population von etwa 1.000 Pulsaren und ohne Einführung von Prozessen, bei denen dunkle Materiepartikel beteiligt sind, korrekt modellieren ", sagte Di Mauro.

In einem Interview mit Gizmodo enthüllte Di Mauro, dass Forscher eine Liste von 400 Objekten im Zentrum der Galaxie erstellt haben, um zu bestimmen, was zum Gamma-Leuchten beitragen könnte. Dann schneiden sie die Liste auf mögliche 66 Pulsare und legen die Daten für die Computersimulation ein, die für die überschüssige Strahlung verantwortlich ist.

"Nach unseren Erkenntnissen sollte es diese Population von Pulsaren in der galaktischen Ausbuchtung um das galaktische Zentrum geben", sagte Di Mauro gegenüber Gizmodo. "Diese sollten die (überschüssige) Energie erklären."

Radioteleskope werden nun vom Team verwendet, um mehr Informationen über die Lichtquelle zu erhalten, einschließlich darüber, ob das Leuchten durch kurze Lichtpulse erfolgt, von denen die Pulsare ihren Namen erhalten. Die Forscher hoffen, dass weitere Untersuchungen ihnen Details über die Geschichte liefern werden, da Entdeckungen in den Sternen im Zentrum der Galaxie, dem ältesten Teil der Milchstraße, Informationen über die Evolution der Galaxie enthüllen.

"Isolierte Pulsare haben eine typische Lebensdauer von 10 Millionen Jahren, was viel kürzer ist als das Alter der ältesten Sterne in der Nähe des galaktischen Zentrums", sagte Eric Charles von KIPAC. "Die Tatsache, dass wir immer noch Gammastrahlung von der identifizierten Pulsarpopulation sehen können, legt nahe, dass die Pulsare in binären Systemen mit Begleitersternen sind, aus denen sie Energie auslaugen. Das verlängert das Leben der Pulsare enorm. "

Wenn die Lichtsignale aus dunkler Materie bestehen, könnten Forscher erwarten, ähnliche Effekte in den Zentren anderer Galaxien zu sehen, insbesondere in Zwerggalaxien, die die Milchstraße umkreisen. Sie haben weniger Sterne, das heißt weniger Pulsare - obwohl sie auch keine Gammastrahlen aussenden. Die Andromeda-Galaxie, die nächste große Galaxie, strahlt ebenfalls ein starkes Gammastrahlenglühen aus, was möglicherweise die Arbeit von Pulsaren ist.

Obwohl die Forschung vielversprechend ist, wurde sie noch nicht von Experten überprüft.

Quellen: SLAC , Arxiv.org, Gizmodo

Bildquelle: Wikimedia