Nya rön om mörk materias existens i tid

 

Forskare vid Large High Altitude Air Shower Observatory (LHAASO) i Kina har nyligen presenterat ca 1,5 års observationsdata där nya gränser beräknas för livslängden för tunga partiklar bestående av mörk materia med massor mellan 10^5 och 10^9 giga-elektronvolt.

Studien har titeln "Constraints on heavy decaying dark matter from 570 days of LHAASO observations" och publicerades nyligen i Physics Review Letter.

Hittills har inget säkert kunnat sägas om mörk materia och dess grundläggande egenskaper. Vintergatans gravitationsmodell visar att det finns en mycket hög densitet av det vi kallar mörk materia i dess centrum och att gammastrålarna som produceras genom sönderfall av denna mörka materia kommer att fortsätta stråla ut från galaxens centrum i hundratals eller till och med tusentals ljusår. Men under lång tid har observationen av gammastrålar med ultrahög energi som produceras av tung mörk materia mött stora utmaningar, främst på grund av närvaron av andra slag av bakgrundsstrålning.

Tack vare sin oöverträffade höga detektionskänslighet för gammastrålar med ultrahög energi (>100 TeV) har LHAASO en mycket unik potential att observera gammastrålar som sönderfaller från tung mörk materia kan LHAASO eliminera bakgrundsstrålningen med nästan sex storleksordningar (över 100 TeV) vilket avsevärt minskar störningen från bakgrundsstrålning och förbättrar förmågan att fånga just gammastrålar.

Genom att använda data från KM2A-undergruppen av LHAASO mätte forskare intensiteten hos gammastrålar bestående av ultrahög energi bortom det galaktiska planet och kunde bestämma några av de starkaste gränserna hittills för livslängden av mörk materia. Gränsen är nästan 10 gånger högre än tidigare resultat visat. Studien visar att PeV-massa (mörk materia) har en livstid på minst ca miljarder biljoner år (10 ^ 21 år).

LHAASO: s observationer av gammastrålar kompletterar andra experiment i sökandet efter mörk materia. Detta då LHAASO:s fungerar stabilt och gradvis ackumulerar data vilket gör att denna gräns att ökas ytterligare.

Studien genomfördes av professor. LI Zhe och CHEN Songzhan från Institutet för högenergifysik vid den kinesiska vetenskapsakademin, professor. Kenny C. Y. Ng från Chinese University of Hong Kong och Dr. Marco Chianese från University of Naples Federico II i Italien.

Bild vikipedia på Hästhuvudnebulosan.