Un nou tip de materie întunecată? Semnale energetice din centrul Căii Lactee sugerează o posibilă descoperire

Materia întunecată rămâne una dintre cele mai mari enigme ale universului. Deși reprezintă aproximativ 85% din toată materia existentă, ea nu interacționează cu lumina și pare să influențeze materia obișnuită doar prin gravitație. O nouă cercetare sugerează, însă, că în Zona Moleculară Centrală (CMZ) a Căii Lactee ar putea exista indicii despre natura sa.

Potrivit unui studiu recent publicat în Physical Review Letters, semnăturile energetice detectate în această regiune ar putea indica existența unui tip de materie întunecată mult mai ușoară decât se credea până acum. Această descoperire ar putea schimba modul în care înțelegem universul și ar putea redefini strategiile de căutare a materiei întunecate.

Zona Moleculară Centrală a Căii Lactee este un loc unic, diferit de restul galaxiei. Aproximativ 80% din gazul dens al galaxiei este concentrat aici, în nori moleculari giganți, unde gazele se mișcă cu viteze de sute de kilometri pe secundă. În aceste medii extreme, se formează noi molecule, în special hidrogen molecular, iar unele regiuni devin adevărate „maternități stelare”, unde se nasc stele din praf și gaz.

Norul molecular Perseus, văzut de telescopul spațial Spitzer al NASA. (NASA/JPL-Caltech)

Însă, unul dintre cele mai ciudate aspecte ale CMZ este faptul că norii săi de hidrogen, care ar trebui să fie neutri, au o încărcătură pozitivă neașteptată. Acest fenomen a rămas un mister timp de decenii, iar cercetătorii s-au întrebat ce ar putea fi responsabil de smulgerea electronilor din moleculele de hidrogen.

Horoscopul zilei de sâmbătă, 15 martie 2025. Zodia care va fi nevoită să facă schimbări majore

Adevărul despre relația dintre Pescobar și Gianina Crișan: „Suntem frați care au făcut un copil”

Conform studiului condus de fizicianul teoretician Shyam Balaji de la King’s College London, acest fenomen ar putea fi legat de materia întunecată. Mai exact, el și colegii săi susțin că un tip de particule mai ușoare de materie întunecată s-ar putea anihila în centrul galaxiei, eliberând suficientă energie pentru a ioniza hidrogenul.

O ipoteză care depășește modelele clasice ale materiei întunecate

Până acum, una dintre cele mai studiate ipoteze despre materia întunecată se concentra pe așa-numitele WIMPs (weakly interacting massive particles). Aceste particule ipotetice ar interacționa cu materia obișnuită doar prin gravitație și forța nucleară slabă. Cu toate acestea, în ciuda unor decenii de căutări, WIMPs nu au fost încă detectați.

Noua ipoteză sugerează că materia întunecată ar putea fi formată din particule mult mai ușoare decât WIMPs. Aceste particule s-ar putea anihila între ele, generând perechi de particule încărcate electric. Aceste particule ar putea apoi să ionizeze gazul de hidrogen, explicând astfel sarcina pozitivă neobișnuită a norilor moleculari din CMZ.

În trecut, cercetătorii au suspectat că razele cosmice ar putea fi responsabile pentru ionizarea gazului. Însă datele recente arată că energia acestora este prea scăzută pentru a explica fenomenul observat. De asemenea, interacțiunea dintre hidrogenul ionizat și materia întunecată pare să fie mai lentă decât interacțiunea tipică a razelor cosmice, ceea ce exclude această ipoteză.

Ce urmează? Un nou mod de a căuta materia întunecată

Deși această teorie este incitantă, cercetătorii subliniază că este încă speculativă și că sunt necesare mai multe observații pentru a confirma aceste ipoteze. În prezent, majoritatea experimentelor dedicate detectării materiei întunecate sunt realizate pe Pământ, unde oamenii de știință speră ca aceste particule să interacționeze cu detectoarele lor.

Însă noua abordare propusă de Balaji și colegii săi sugerează că trebuie să privim spre cosmos pentru răspunsuri. Centrul galaxiei noastre ar putea oferi indicii cruciale despre natura materiei întunecate și despre modul în care aceasta interacționează cu materia obișnuită.

Dacă se dovedește că materia întunecată este mai ușoară decât se credea, acest lucru ar putea revoluționa fizica particulelor și ar putea deschide noi direcții de cercetare. Până atunci, CMZ rămâne un laborator cosmic fascinant, unde misterele universului continuă să sfideze cunoștințele noastre.