Գրեթե մեկդարյա որոնումներից հետո աստղագետները, հնարավոր է, գրանցել են Տիեզերքի ամենաառեղծվածային նյութի՝ մութ նյութի ուղղակի ազդանշանը։ Տոկիոյի համալսարանի Թոմոնորի Թոթանիի գլխավորած թիմը, օգտագործելով NASA-ի Fermi գամմա-տելեսկոպի տվյալները, Ծիր Կաթինի կենտրոնում հայտնաբերել է մոտ 20 ԳԷՎ էներգիայով գամմա-քվանտների ավելցուկային ճառագայթում, որը կատարելապես համապատասխանում է մութ նյութի հալոյի (պսակի) սպասվող ձևին։

Ինչու՞ մինչ օրս չենք տեսել մութ նյութը

Մութ նյութը կանխատեսվել է դեռևս 1933 թվականին Ֆրից Ցվիկկիի կողմից, իսկ 1970-ականներին Վերա Ռուբինը վերջնականապես համոզեց աշխարհին դրա գոյության մեջ՝ ցույց տալով, որ պարուրաձև գալակտիկաների արտաքին հատվածները չափազանց արագ են պտտվում տեսանելի զանգվածի համար։ Այդ ժամանակվանից ի վեր համարվում է, որ մութ նյութը կազմում է Տիեզերքի ողջ նյութի 85%-ը, իսկ սովորական ատոմները՝ միայն 15%-ը։ Խնդիրն այն է, որ այն գրեթե չի փոխազդում էլեկտրամագնիսական ճառագայթման հետ. չի լուսարձակում, չի կլանում և չի անդրադարձնում լույսը։ Այն «տեսնելու» միակ եղանակը դրա ձգողական ազդեցությունն է։

Ինչպե՞ս է հնարավոր այնուամենայնիվ տեսնել անտեսանելին

Մութ նյութը որսալու միակ հնարավորությունը, եթե դրա մասնիկներն ունակ են ինքնաոչնչացման։ Երբ մութ նյութի երկու մասնիկներ հանդիպում են, դրանք կարող են աննիհիլացվել՝ ծնունդ տալով սովորական մասնիկների կասկադի, ներառյալ բարձր էներգիայի գամմա-քվանտները։ Նման մասնիկի ամենահայտնի թեկնածուն WIMP-ն է (Weakly Interacting Massive Particle), թույլ փոխազդող զանգվածային մասնիկը, որի զանգվածը մոտավորապես 500 անգամ մեծ է պրոտոնի զանգվածից։

Հենց նման ազդանշան էլ փնտրում էր Թոթանիի խումբը Ծիր Կաթինի կենտրոնում, որտեղ մութ նյութի խտությունը պետք է առավելագույնը լինի։

Ի՞նչ են կոնկրետ գտել

«Մենք հայտնաբերեցինք 20 գիգաէլեկտրոնվոլտ էներգիայով ֆոտոններով գամմա-ճառագայթներ, որոնք հալոյին նման կառուցվածք են ձևավորում Ծիր Կաթինի գալակտիկական կենտրոնի ուղղությամբ», – ասել է Թոմոնորի Թոթանին։

Այս հալոյի ձևը գրեթե իդեալականորեն համընկնում է մութ նյութի բաշխման կանխատեսված մոդելի հետ։ Գամմա-ճառագայթների էներգետիկ սպեկտրը նույնպես համապատասխանում է WIMP-ների աննիհիլացիայի տեսական հաշվարկներին։ Հեղինակները շեշտում են. այլ հայտնի աստղագիտական աղբյուրներ, որոնք կարող են բացատրել նման ազդանշանը, դեռևս չեն գտնվել։

«Եթե սա հաստատվի, ապա, որքան ես գիտեմ, դա կլինի առաջին դեպքը, երբ մարդկությունը «տեսել» է մութ նյութը։ Եվ կպարզվի, որ մութ նյութը նոր մասնիկ է, որը չի մտնում տարրական մասնիկների ֆիզիկայի ներկայիս Ստանդարտ մոդելի մեջ։ Դա մեծ բեկում կլինի աստղագիտության և ֆիզիկայի մեջ», – հայտարարել է Թոթանին։

Ինչու՞ սա դեռ 100% ապացույց չէ

Գիտական հանրությունը պահանջում է լրացուցիչ հաստատումներ։ Ազդանշանը կարող է պայմանավորված լինել անհայտ աստղաֆիզիկական գործընթացներով (օրինակ՝ չուսումնասիրված պուլսարներով կամ միջանկյալ զանգվածի սև խոռոչներով)։ Վերջնական դատավճիռը կկայացվի միայն Fermi-ի, և հնարավոր է, ապագա առաքելությունների, ինչպիսիք են չինական DAMPE-ն կամ եվրոպական e-ASTROGAM-ը, նոր տվյալների կուտակումից հետո։

Աշխատանքը հրապարակվել է 2025 թվականի նոյեմբերի 25-ին Journal of Cosmology and Astroparticle Physics ամսագրում։

Կարճ ասած

Տոկիոյի համալսարանի թիմը Fermi տելեսկոպի տվյալներով առաջին անգամ հայտնաբերել է 20 ԳԷՎ գամմա-ճառագայթում, որը ճշգրտորեն կրկնում է Ծիր Կաթինի կենտրոնում մութ նյութի հալոյի ձևը և համապատասխանում է WIMP-մասնիկների աննիհիլացիայի էներգիային։ Եթե ազդանշանը հաստատվի, դա կդառնա մութ նյութի առաջին ուղղակի դիտարկումը գրեթե 100 տարվա որոնումներից հետո և կապացուցի Ստանդարտ մոդելից դուրս նոր մասնիկի գոյությունը։ Մինչ գիտնականները զգուշավոր են՝ անհրաժեշտ են լրացուցիչ տվյալներ, բայց բեկումն արդեն շեմին է։