Čínská sonda měřící kosmické záření potvrzuje existenci tajemného signálu, mohlo by jít o temnou hmotu

05. 12. 2017

Temná hmota Čína DAMPE AMS

Čínská orbitální sonda DAMPE (Dark Matter Particle Explorer, nebo také Wukong) je ve vesmíru už dva roky a měří signály z kosmického záření. Podle studie publikované v listopadu ve vědeckém magazínu Nature skupinou čínských, švýcarských a italských vědců se sondě podařilo replikovat již dřívější měření, které by mohlo indikovat rozpad částic temné hmoty. Nejde však zdaleka o důkaz její existence, spíš jen o náznak, který si vědci zatím neumí vysvětlit.

Kosmické záření, výsledky měření

Výsledky zkoumání kosmického záření různými observatořemi. Na vodorovné ose jsou energetické hodnoty detekovaných částic.

Image credit:

Temná hmota je koncept, se kterým museli fyzici přijít pro vysvětlení fenoménu, který pozorují prostřednictvím jeho gravitačních vlivů, doposud se však nepodařilo vysvětlit ani přímo dokázat jeho existenci. Existuje několik teorií, které vysvětlují detekované gravitační vlivy, jedna z nich pracuje s tzv. WIMP (weakly interacting massive particle, slabě interagující masivní částice), po jejichž rozpadu pátrá právě DAMPE.

Detektor sondy je postavený na principu, který umožňuje detekci jednotlivých částic kosmického záření, jejich směru a elektrického náboje, konkrétně elektrony a pozitrony (antihmotový ekvivalent elektronu s pozitivním nábojem). Kosmické záření vychází z objektů jako jsou supernovy nebo pulzary, pokud by však existovaly částice WIMP, měly by generovat další detekce, které nebudou připsatelné žádnému jinému zdroji.

Za prvních 530 dní provozu detekovala sonda DAMPE 1,5 milionů elektronů a pozitronů nad stanovenou energetickou hodnotou. Když je vědci seřadili podle energie, kterou s sebou částice nesly, objevila se před nimi křivka, jejíž některé části si zatím nedokáží vysvětlit. Podobná křivka se objevovala i při předchozích měřeních jinými přístroji. Většina této křivky je tvořena běžným kosmickým zářením a není velkým překvapením, zajímavá je ale část ve vyšších energetických hodnotách.

Může jít o zatím neznámý zdroj kosmického záření, mohlo by však také jít o výsledek rozpadu částic WIMP. Ať už tak, či onak, mezi kosmickým zářením je něco, co si vědci zatím neumí vysvětlit a vyžaduje další zkoumání.

Sonda DAMPE má před sebou ještě další tři roky primární mise, při které bude svá měření zpřesňovat. Podobným pozorováním se věnují také další zařízení, zejména detektor AMS-02 umístěný na Mezinárodní orbitální stanici, vesmírný teleskop Fermi a také HESS (High Energy Stereoscopic System) - soustava teleskopů v Namibii, které měří vysokoenergetické gama záření.