Temná hmota je opět v centru pozornosti.
Nebo alespoň nebyla zcela odstraněna z programu jednání. Astronomové po léta nahlíželi do podivného oparu gama paprsků zahalujících střed Mléčné dráhy a diskutovali o tom, zda to byl důsledek pomalého rozpadu neviditelné hmoty, nebo jednoduše sbírka neutronových hvězd, které nikdo rychle neodhalil.
Nyní mezinárodní tým vědců pod vedením Vídeňské univerzity a Berkeley National Laboratory použil k vyřešení tohoto problému výkonné výpočetní prostředky.
Používali strojové učení. Zejména analyzovat data déle a důkladněji než předchozí výzkumné týmy. Jejich nový článek, publikovaný v časopise Physical Review Letters, naznačuje, že ačkoli jsme ještě nedostali definitivní odpověď, temnou hmotu nelze odepsat. V žádném případě.
Stísněná místnost
Nazvěme tento jev „Galactic Center Excess“. Toto je technický název pro slabou, sférickou gama záři rozprostírající se tisíce světelných let. Nachází se přímo v srdci naší galaxie, což vytváří hlavní problém.
Je tam světlo.
Je tam těsno.
Je to jako snažit se slyšet šepot na rockovém koncertě.
Jedna myšlenková škola tvrdí, že tato záře vzniká zničením temné hmoty, což je složitý teoretický proces, ve kterém se částice srážejí a mění se ve světlo. Jiný tábor věří, že zdrojem jsou milisekundové pulsary. Jedná se o rychle rotující neutronové hvězdy: rychlé, malé a většinou skryté přímému pozorování.
Zdálo se, že mnoho let standardních analýz podporuje teorii pulsaru. Vypadaly jako samostatné zdroje, jen rozmazané vzdáleností. Temná hmota se v této debatě začala jevit jako outsider.
„Interpretace signálu je obtížná kvůli výjimečné jasnosti galaktického středu“ – Florian List, Univerzita Vídeň
Standardním statistikám uniklo něco důležitého.
Chybějící prvek
Předchozí analýzy sledovaly pouze to, kam fotony dopadly. Vše.
Energie nesená každým jednotlivým fotonem byla ignorována.
Je to jako popsat písničku, ale odmítnout mluvit o melodii. Můžete sledovat rytmus bez not, ale melodii nikdy nepoznáte.
Aby vědci vyřešili toto slepé místo, vycvičili systém strojového učení na více než jednom milionu simulovaných snímků gama záření. Bylo to poprvé, kdy se dívali na umístění a energii zároveň. Ucelenější obrázek. Ostřejší objektiv.
A jaký je výsledek?
Obrací situaci naruby.
Pokud jsou tyto světelné body skutečně milisekundové pulsary, pak matematika diktuje, že by měly být neuvěřitelně slabé. Mluvíme o takové slabosti, kdy sotva vyčnívají z hluku na pozadí.
Oceán neviditelných hvězd?
Tady je šmrnc.
Pokud jsou tyto slabé erupce pulsary, pak by jich mělo být obrovské množství.
Nick Rodd z Berkeley zkontroloval čísla. Nemluvíme o několika tisících, jak se dříve myslelo.
Potřebujeme alespoň 35 000 zdrojů záření. Seskupené přímo uprostřed.
“Zdroje by měly být prakticky k nerozeznání od anihilace temné hmoty.”
Padesát tisíc. Toto je obrovské množství mrtvých hvězd nacpaných do jádra galaxie. Vypadá to přeplněné. Příliš těsné?
Opravdu se přírodě líbí shlukovat padesát tisíc rychle se točících předmětů do jednoho těsného místa?
Nevíme.
Nová data oslabují hlavní argument proti temné hmotě. Eliminují jednoduché vysvětlení: “jsou to jen nevyřešené jasné pulsary.”
Dokazuje to, že temná hmota způsobuje záři? Ne.
Dokaž to příště.
Znamená to jen: přestaňte se smát příběhu duchů. Možná je to duch. Nebo možná dav. Stále hledáme ve tmě, ale teď máme lepší baterku.
Údaje o energii jsme měli přidat mnohem dříve. Pravděpodobně ano.
