Pemerhatian pertama dari observatorium orbit Cina DAMPE, yang dirancang untuk mencari bahan gelap, menyokong fakta bahawa bahan gelap sebenarnya boleh merosot di sekitar orbit Bumi dan di tengah galaksi, kata para saintis dalam sebuah artikel di jurnal Nature.
” Potongan 'ini dalam spektrum sinar kosmik, yang kami dapati, mungkin menunjukkan adanya materi gelap. Sebaliknya, ia mungkin berasal dari sumber zarah lain. Lebih banyak data diperlukan untuk menjawab soalan ini, dan kami masih mengharapkan DAMPE beroperasi sekurang-kurangnya 5 tahun lagi,”kata Chang Jin dari Balai Cerap Zijinshan di Nanjing, China.
Langit gelap
Sejak sekian lama, para saintis percaya bahawa alam semesta terdiri daripada perkara yang kita lihat, dan yang menjadi asas bagi semua bintang, lubang hitam, nebula, gugus debu dan planet. Tetapi pemerhatian pertama mengenai kelajuan pergerakan bintang di galaksi berdekatan menunjukkan bahawa bintang-bintang di pinggirnya bergerak di dalamnya dengan kelajuan yang sangat tinggi, yang kira-kira 10 kali lebih tinggi daripada pengiraan berdasarkan jisim semua bintang di dalamnya.
Sebabnya, menurut para saintis hari ini, adalah apa yang disebut materi gelap - bahan misteri, yang menyumbang sekitar 75% jisim jirim di Alam Semesta. Biasanya, setiap galaksi mempunyai kira-kira 8-10 kali lebih banyak bahan gelap daripada sepupunya yang kelihatan, dan benda gelap ini menahan bintang di tempat dan menghalangnya daripada berselerak.
Hari ini, hampir semua saintis yakin akan kewujudan bahan gelap, tetapi sifatnya, selain pengaruh gravitiinya yang jelas pada galaksi dan kelompok galaksi, masih menjadi misteri dan menjadi topik kontroversi di kalangan ahli astrofizik dan ahli kosmologi. Sejak sekian lama, para saintis menganggap bahawa ia terdiri daripada zarah superheavy dan "sejuk" - "wimps" yang tidak menampakkan diri dengan cara apa pun, kecuali dengan menarik kumpulan jirim yang kelihatan.
Jejak berpotensi pertama dari bahan gelap ditemui pada tahun 2008 oleh satelit Rusia, Resurs-DK1, yang mana pengesan PAMELA mengesan jejak sejumlah besar zarah antimateri di orbit Bumi, yang, saintis telah mencadangkan, dapat dihasilkan oleh kerosakan bahan misteri ini.
Video promosi:
Kemudian, data ini disahkan oleh pengesan AMS-02 di ISS, namun, banyak astrofisikawan tidak bersetuju dengan idea ini dan percaya bahawa sebenarnya antimateri ini kurang eksotik - ia mungkin dihasilkan oleh pulsar atau beberapa sumber sinar kosmik yang jauh lebih tinggi tenaga.
Tahun ini, teori "pulsar" dipertanyakan setelah penerbitan data yang dikumpulkan oleh teleskop ketinggian tinggi HAWC, yang mengamati alam semesta dalam rentang gamma. Ini menghidupkan kembali minat ahli fizik dalam penjelasan "eksotik" untuk anomali pelik ini di orbit Bumi.
Teka-teki kosmologi
Teleskop Angkasa DAMPE, yang dilancarkan oleh China ke orbit Bumi pada bulan Disember 2015, telah menguji andaian ini di sisi lain dengan memerhatikan sinar kosmik tenaga tinggi tinggi yang tidak diketahui asalnya, yang berasal dari pusat galaksi kita dan kelompok bintang yang lain.
Radiasi ini, menurut beberapa ahli kosmologi hari ini, juga dapat timbul akibat peluruhan bahan gelap di titik-titik di mana ia terkumpul terutama sekali. Sekiranya ini berlaku, maka sinar kosmik yang terpancar dari pusat Galaksi akan mempunyai spektrum tenaga khas - jumlah zarah pada mulanya akan berubah secara perlahan ketika tenaga meningkat, tetapi setelah mencapai titik tertentu, ia akan turun secara mendadak.
Petunjuk pertama mengenai keberadaan "tebing" ini, seperti yang dinyatakan oleh Jin, ditemui semasa pemerhatian di AMS-02, tetapi pengesan ini tidak dapat mengesan zarah tenaga ultra tinggi yang dapat "dilihat" oleh DAMPE, dan data dari teleskop darat tidak mencukupi tepat untuk mengatakan dengan pasti.
Menurut ahli fizik China, data yang dikumpulkan oleh DAMPE semasa kitaran operasinya yang pertama dari Disember 2015 hingga Jun 2017 adalah bukti pasti pertama bahawa "tebing" ini benar-benar wujud dan bahawa ia berada tepat di tempat yang seharusnya sesuai dengan dengan ramalan teori.
Selama lima tahun ke depan, Jin dan rakan-rakannya berharap, DAMPE akan mengumpulkan data mengenai 10 bilion sinar kosmik yang lain, yang akan membolehkan para saintis mengurangkan kesilapan pengukuran dan akhirnya membuktikan bahawa anomali ini wujud.
Masih belum jelas sama ada ia timbul akibat kerosakan bahan gelap atau beberapa proses yang kurang eksotik. Ahli fizik berharap bahawa memerhatikan pancaran tenaga ultra tinggi, yang tenaganya melebihi 10 TeV, akan membantu kita memahami sama ada ia berasal semasa pereputan bahan gelap atau dihasilkan oleh sisa-sisa pulsar atau supernova.
