Bild https://www.u-tokyo.ac.jp/
Gammastrålebild av Vintergatans gloria. Gammastrålningsintensitetskarta
exklusive komponenter utöver halo som sträcker sig cirka 100 grader i riktning
mot galaxens centrum. Den horisontella grå stapeln i den centrala regionen motsvarar
det galaktiska planområdet, som uteslöts från analysen för att undvika stark
astrofysisk strålning. ©2025 Tomonori Totani, Tokyos universitet.
Ännu vet ingen vad mörk materia. Hittills har
forskare endast kunnat observera mörk materia indirekt genom dess effekter på
observerbar materia, såsom dess förmåga att ge tillräcklig
gravitationskraft för att hålla galaxer samman. Anledningen till att mörk
materia inte kan observeras direkt är att partiklarna som utgör mörk materia
inte interagerar med elektromagnetisk kraft vilket visas genom att mörk materia
inte absorberar, reflekterar eller avger ljus.
Många forskare antar att mörk materia består av
något som kallas svagt interagerande massiva partiklar tyngre än protoner men som
interagerar mycket lite med annan materia. Trots denna brist på interaktion
förutspås det att de två partiklarna kommer att annihilera varandra och släppa
ut andra partiklar, inklusive gammastrålfotoner när de kolliderar.
Forskare har i åratal riktat in sig på områden där
mörk materia är koncentrerad, ex Vintergatans centrum, genom astronomiska
observationer för att finna dessa specifika gammastrålar. Med hjälp av de
senaste uppgifterna från Fermi Gamma-ray Space Telescope tror professor
Tomonori Totani vid astronomiavdelningen vid Tokyos universitet att han
äntligen har upptäckt de specifika gammastrålar som förutsägs av annihilation
av teoretiska mörka materiepartiklar.
Vi upptäckte gammastrålar med en fotonenergi på 20
gigaelektronvolt (20 miljarder elektronvolt) som sträckte sig i en haloliknande
struktur mot centrum av Vintergatan. Gammastrålningsemissionskomponenten
matchar mycket den form som förväntas av mörk materie-halo," beskriver Totani.
Viktigt är att dessa gammastrålemätningar inte kan förklaras lätt av andra vanligare astronomiska fenomen eller gammastrålningsutsläpp. Därför anser Totani att dessa data är en stark indikation på gammastrålningsemission från mörk materia.
"Om detta stämmer, så långt jag vet, skulle det
vara första gången mänskligheten har 'sett' mörk materia. Och visar att
mörk materia är en ny slags partikel som inte ingår i den nuvarande standardmodellen
för partikelfysik. Detta innebär en stor utveckling inom astronomi och
fysik," beskriver Totani.
Men även att hans gammastrålemätningar detekterar
mörka materiepartiklar, måste hans resultat verifieras genom oberoende analyser av
andra forskare. Även med denna bekräftelse vill forskarna ha ytterligare bevis
för att den haloliknande strålningen faktiskt är resultatet av mörk
materia-annihilation snarare än från andra astronomiska fenomen. Ytterligare
bevis av kollisioner på andra platser som hyser hög koncentration av mörk
materia skulle stärka dessa initiala resultat. Att upptäcka samma energi som
gammastrålningsutstrålningar från dvärggalaxer inom Vintergatans halo till
exempel skulle stödja Totanis analys.
Tomonori Totani studie är publicerad som "20 GeV halo-like excess of the Galactic diffuse emission and implications for dark matter annihilation i" Journal of Cosmology and Astroparticle Physics (IOPscience): November 26, 2025, doi:10.1088/1475-7516/2025/11/080.. Länk
