Astronomowie doskonale zdają sobie sprawę, że ogromna większość materii w naszym Wszechświecie jest niewidzialna lub „ciemna”. Co to do diabła jest? Cóż, teraz mamy dobry pomysł na to, czego prawdopodobnie nie ma.
Po przeanalizowaniu dużej liczby obserwacji zarejestrowanych przez Kosmiczny Teleskop Fermi NASA, naukowcy odkryli, że rodzaj hipotetycznych cząstek ciemnej materii, znanych jako cząstki podobne do aksji, albo nie jest głównym graczem w grze ciemnej materii, albo po prostu nie istnieje.
Uważa się, że cząstki podobne do aksionów powstają w pewnych interakcjach kwantowych, ale mają dziwną jakość, którą można zmierzyć, jeśli przechodzą przez silne pola magnetyczne. Chociaż uważa się, że cząstki te są bardzo lekkie - o „masie” mniejszej niż jedna milionowa masa elektronowa - Wszechświat może być wypełniony nimi, tworząc ogromną masę grawitacyjną, dlatego też osie mogą być tam, gdzie większość masy Wszechświata jest ukryta.
Ale cząstki przypominające aksony lub „Alpy” mogą manifestować się w bardzo subtelny sposób. W pewnych warunkach, w innych przypadkach, „niewidzialne” ALP mogą przekształcić się w fotony, cząstki odpowiedzialne za transmisję światła. Zatem nie jesteśmy w stanie bezpośrednio zobaczyć tych ciemnych cząstek materii (ponieważ ciemna materia nie oddziałuje z pomocą sił elektromagnetycznych), ale możemy oczywiście zobaczyć fotony (które są cząstkami wymiany oddziaływań elektromagnetycznych). Aby przetestować ten pomysł, fizycy przeanalizowali emisję promieniowania gamma z bardzo jasnej galaktyki zwanej NGC 1275 w gromadzie galaktyk w Perseuszu, w odległości około 240 milionów lat świetlnych od Ziemi. Między nami a tą galaktyką znajdują się potężne nośniki magnetyczne, przez które musiałyby przejść wszelkie fotony lub ciemne cząstki materii. Jeśli więc istnieje pewien typ ALP, należy wykryć ich przekształcenia z cząstki ciemnej materii w foton gamma i odwrotnie. Jednak do tej pory takie transformacje nie zostały znalezione przez 6 lat obserwacji gamma za pomocą teleskopu Fermiego.
„W Alpach możemy wyjaśnić pewną ilość ciemnej materii” - powiedział Manuel Meyer, student przed doktoratem i pracownik naukowy na Wydziale Fizyki Uniwersytetu w Sztokholmie. „Szczególnie interesujące jest to, że dzięki naszej analizie osiągamy taką wrażliwość, jakiej można oczekiwać w przyszłych eksperymentach na Ziemi”.
Naukowcy mają nadzieję zebrać więcej danych przy użyciu Fermi, ale wydaje się, że albo te typy ALP nie działają tak, jak się tego spodziewamy, albo nie istnieją, prawdopodobnie usuwając je z poszukiwania ciemnej materii
