211service.com
Fermi kosmiskais teleskops nespēj saskatīt pierādījumus par tumšo vielu
Viens no dramatiskākajiem notikumiem Visumā ir zvaigžņu nāve, tām sabrūkot melnajos caurumos, un pašu melno caurumu sadursme. Šie notikumi ir tik vardarbīgi, ka satricina debess klājumu, radot gravitācijas viļņus, kas viļņojas pāri kosmosam. Tie arī rada milzīgus neitrīno sprādzienus, kurus dažkārt var uztvert milzu neitrīno teleskopi uz Zemes.
Bet, lai gan šie notikumi ir aizraujoši, jo īpaši tāpēc, ka tie gandrīz noteikti ir saistīti ar fiziku, kas pārsniedz mūsu zināšanas, tos ir ļoti grūti novērot. Tas ir tāpēc, ka neitrīni un gravitācijas viļņi ir bēdīgi kautrīgi.
Neitrīni parasti iet cauri Zemei. Faktiski astronomi tikai vienu reizi ir atklājuši neitrīnus ārpus Saules sistēmas, un tas notika gandrīz pirms 25 gadiem supernovas SN1987A laikā.
Bet neitrīno ir īsti ballīšu dzīvnieki, salīdzinot ar gravitācijas viļņiem. Fiziķi nekad nav redzējuši gravitācijas vilni, lai gan ir iztērējuši simtiem miljonu dolāru iekārtām, kas paredzētas to atrašanai.
Par laimi, ir trešais veids, kā izpētīt šos ārkārtējos notikumus, izmantojot gamma starus, īpaši augstas enerģijas fotonus. Visu gamma staru teleskopu māte ir Fermi kosmiskais teleskops, kas jau trīs gadus ir skatījies uz kosmosu no zemās Zemes orbītas.
Tātad, kāds ir labāks laiks, lai novērtētu tā atklājumus, saka Luka Baldini no Itālijas Nacionālā kodolfizikas institūta Pizā un daži draugi. Šie puiši pārstāv Fermi starptautisko sadarbību, tāpēc viņiem tas būtu jāzina.
Fermi ir unikāls skats uz Visumu. Caur tās acīm debesis liesmo ar pastāvīgu izkliedētu gamma staru gaismu. Apmēram 70 procentus no tā rada augstas enerģijas kosmiskie stari, kas ietriecas materiālos mūsu galaktikā. Pārējais nāk no ārpuses, no procesiem, kurus mēs vēl nesaprotam.
Uz šī fona Fermi redz arī neregulārus gamma staru uzliesmojumus no tālu vardarbīgiem notikumiem, kas, lai arī īslaicīgi, ir viena no spilgtākajām lietām Visumā. Šis kosmiskais uguņošana ir mūsu logs uz ekstrēmākajiem kosmosa apstākļiem.
Tiek uzskatīts, ka šie gamma staru uzliesmojumi ir mūsu Saules masai līdzvērtīgas enerģijas izdalīšanās vienā sekundē, iespējams, milzu zvaigznēm sabrūkot, veidojot melnus caurumus, vai saduroties melnajiem caurumiem vai neitronu zvaigznēm.
Fermi līdz šim ir pieredzējis vairākus simtus šādu uzliesmojumu ar enerģiju, kas pārsniedz sešas pakāpes, un lielākais ir notikums 2009. gada 10. maijā, kas radīja fotonus ar 31 GeV enerģiju, kas ir visaugstākā, kāda jebkad novērota kosmosā.
Precīzi kāds mehānisms rada tik augstas enerģijas gaismu, nav zināms, taču vairāk datu noteikti palīdzēs.
Fermi arī pārveido mūsu izpratni par aktīvajiem galaktikas kodoliem: supermasīviem melnajiem caurumiem galaktiku centrā. Apvienojot Fermi novērojumus par uzliesmojumiem no šiem objektiem ar novērojumiem citos viļņu garumos, astronomi ir parādījuši, ka jebkurš mehānisms ģenerē gamma starus, rada arī citu gaismu.
Bet Fermi vispretrunīgākais rezultāts ir saistīts ar tumšo vielu. Domāšana ir tāda, ka tumšās vielas daļiņām vajadzētu iznīcināt gamma starus. Tam vajadzētu radīt gamma staru līnijas noteiktās frekvencēs, taču Fermi tam nav atradis pierādījumus.
Vairāk pierādījumu nāk no pundurgalaktikām, kuras nav viegli saskatīt spektra redzamajā daļā, jo tās galvenokārt sastāv no tumšās vielas. Bet Fermi vajadzētu spēt uztvert gamma starus, ko rada šī tumšā viela. Līdz šim tas ir redzējis maz pierādījumu par šo un Baldini un citiem, tāpēc šie negatīvie pierādījumi drīz tiks publicēti.
Tas ir vilinošs pierādījums, ka fiziķi un astronomi joprojām sagremo. Viņu uzdevums ir noskaidrot, vai pierādījumi ir un Fermi tos neredz, vai arī viņi to nemaz nav.
Fermi skatījums uz Visumu ir unikāls tumšās matērijas izpētes veids, kas sniedz aizraujošu pretstatu uz Zemes balstītiem eksperimentiem. Tas ir kaut kas, kam ir vērts pievērst uzmanību.
Atsauce: arxiv.org/abs/1106.3416 : Zinātnes svarīgākie momenti no Fermi lielā apgabala teleskopa