Z centra Mléčné dráhy přichází silné gama záření, které vědci léta nedokázali vysvětlit. Nové simulace naznačují, že by mohlo jít o stopy po temné hmotě – neviditelné, ale klíčové složce našeho vesmíru.
Obloha je plná světel a pro laika jsou téměř všechna stejně záhadná. Poznáme Slunce, Měsíc a možná i několik hvězd. Pokud je obloha jasná a neoslňuje nás město, můžeme dokonce obkreslit onen mléčný pás na obloze, který je vlastně diskem naší galaxie viděným z profilu: Mléčnou dráhu. Odborníci však znají oblohu lépe než hřbet ruky a vědí, že některé záře jsou více znepokojující než jiné. Tam, ukryté poblíž středu Mléčné dráhy, se na bělavou galaxii vnucuje záře, kterou až dosud nedokázali vysvětlit.
Tam, poblíž supermasivní černé díry v jádru naší galaxie, něco vyzařuje podezřelé množství energie. Konkrétně se jedná o typ záření známý jako gama záření, což je světlo neviditelné pro naše oči a mnohem energetičtější než rentgenové záření. Podle modelů, které fyzikové používají, tam musí být něco, co záři vysvětluje, a soudě podle našich znalostí vesmíru by to mohly být dvě věci. Hvězdná tělesa rotující závratnou rychlostí nebo možná temná hmota, která se sráží sama se sebou. Studie publikovaná v časopise Physical Review Letters dnes přináší důkazy, které posilují jedno z těchto dvou vysvětlení.
Hlavní podezřelý
Hvězdy jsou velké masy vodíku a helia, které jsou omezeny vlastní gravitací a jadernými reakcemi probíhajícími v jejich nitru. Jinými slovy, jsou jako nafukovací hrad, který, pokud se nezhroutí pod vlastní vahou, je to proto, že do něj vháníme vzduch. Atomy vodíku a helia uvnitř se slučují a vytvářejí složitější atomy a cestou uvolňují jadernou energii, jak to hodláme dělat v dlouho očekávaných komerčních reaktorech na jadernou fúzi. Nyní nastane okamžik, kdy už nezbydou žádné atomy, které by se mohly spojit, a gravitace zvítězí (přestaneme do hradu vhánět vzduch a on se zhroutí).
Výsledek tohoto zhroucení bude záviset na velikosti hvězdy, a pokud byla její hmotnost 8 až 25krát větší než hmotnost Slunce, vybuchne jako supernova a zůstane po ní těleso o průměru pouhých 20 kilometrů, které je tak stlačené, že se jeho těsně nabalené atomy chovají podivně. Zrodila se neutronová hvězda, a pokud se vzhledem k vlastnostem své mateřské hvězdy hvězdné těleso otáčí vysokou rychlostí, bude vyzařovat velké množství záření a nazýváme ho „pulsar“. Pokud víme, záhadný jas, o kterém jsme mluvili, by mohl být způsoben extrémně rychlými (milisekundovými) pulsary, ale je tu problém: aby zářily tak jasně, muselo by jich být mnohem více, než jsme byli schopni pozorovat, a to hraje proti této hypotéze.
Druhý podezřelý
Druhé vysvětlení souvisí s temnou hmotou. Jedná se o druh hmoty, která neinteraguje se světlem, takže ji nemůžeme vidět, ale která přesto zřejmě působí gravitačně na galaxie, které vidíme na obloze. Protože abychom mohli vysvětlit pohyb námi pozorovaných disků galaxií, musely by mít větší hmotnost, než jakou můžeme pozorovat. Ve skutečnosti se odhaduje, že ve vesmíru je pětkrát více temné hmoty než běžné hmoty, jakou vidíme každý den. A pokud je v této části galaxie více temné hmoty než v okolních galaxiích, mohli bychom jasnost vysvětlit jako důsledek toho, že tam víří částice temné hmoty, které vyzařují velké množství gama záření.
Skupina vědců z John Hopkins University proto vytvořila velmi přesné počítačové simulace naší galaxie, které zohledňují například vývoj Mléčné dráhy během první miliardy let, kdy získávala a ztrácela běžnou hmotu a temnou hmotu, která podmiňovala její současnou strukturu. Podle těchto simulací se množství temné hmoty očekávané v této části galaxie shoduje s množstvím potřebným k vyzařování záření gama, které pozorujeme; a to nejen co do intenzity, ale také s ohledem na vlastnosti tohoto záření.
Tento test pomáhá vychýlit nerozhodnutou rovnováhu, která byla nerozhodnuta po celá desetiletí, ale prozatím záhadu zcela nevyřeší. Budeme si muset počkat, až bude zprovozněna soustava Čerenkovových teleskopů, která bude moci přesněji měřit vlastnosti tohoto gama záření. Pak budeme přesně vědět, co osvětluje naši oblohu.