ガンマ線は、初期宇宙に属する物質が最も大量に存在する宇宙の場所でよく見られます。他の地域では放射線の放出量が低くなります。この関連性は、天体物理学者が暗黒物質の性質とガンマ線の起源をより深く理解するのに役立つはずです。
暗黒物質とガンマ線: それが背後にあるもの
ガンマ線の発生源は非常に遠く離れているため、天文学者はそれらについてほとんど知ることができないため、これは長い間謎でした。 「背景はガンマ線を生成する多くの物質の集合体です。重力レンズとの相関関係(…)を初めて測定することで、その相関関係を解き明かすことができました」とトリノ大学のシモーネ・アンマッツァロルソ氏は語った。暗黒物質も関与していると言われています。
新しい研究では、フェルミ ガンマ線宇宙望遠鏡からのデータを調査しました。さらに、ダークエネルギー調査の観測は 1 年間行われました。重力レンズは、宇宙の遠方の領域を調べるためにも使用されました。研究者らは、物質の分布とガンマ線の起源との間には相関関係があるはずだと考えた。しかし、調査により別の関係が明らかになりました。
この結果により、科学者は次の 2 つの研究アプローチを得ることができました。
- 既存のモデルを適応させる必要がある
- 結果は暗黒物質などの他の発生源を示している可能性がある
ガンマ線発生の可能性
ガンマ線は、電磁放射線のすべての周波数の中で最大のエネルギー量です。それは宇宙の強力な出来事から生じます。ビッグバンによってこの放射線の一部が生成された可能性があります。新しいアプローチは、ガンマ線も暗黒物質粒子の衝突によって生成されたと仮定しています。
ブレーザーはガンマ線の生成にも関与している可能性があります。これらは中心に超大質量ブラックホールを持つ活動銀河です。これらはすべて単純な説明ですが、それでも問題があります。
ブレーザーの新しいモデルは暗黒物質の説明を目指す
「ブレーザー放射に関する私たちのモデルは、相関関係の低エネルギー部分をかなりうまく説明できますが、高エネルギーのガンマ線については逸脱が見られます。これはいくつかのことを意味する可能性があります。ブレーザーのモデルを改善する必要があること、またはガンマ線が他の発生源から来ている可能性があることを示している可能性があります」とカブリ素粒子天体物理宇宙論研究所 (KIPAC) のダニエル・グルーエン氏は述べています。
暗黒物質は宇宙の物質の約 80% を占めています。しかし、天体物理学者にとって、その性質は依然として大きな疑問符です。重力の流れは見えますが、光や電磁放射は放出されません。
別の理論では、暗黒物質はいわゆる WIMP (Weakly Interacting Massive Particles) で構成されていると仮定しています。これらは仮説上の粒子です。それらが互いに衝突すると、爆発してガンマ線が放出されます。しかし、これらの粒子が証明されるまで、ガンマ線の起源は依然として不明です。
宇宙で暗黒物質が生成されることがなぜ重要なのかについてはすでに説明しました。研究者たちは、なぜ宇宙の暗黒物質が未だに死を引き起こしていないのかについての理論を持っています。