29 april 2024

Dwergsterrenstelsels zouden dé sleutel kunnen zijn tot donkere materie

 

Credit: NASA, ESA, and D. Coe (NASA JPL/Caltech and STScI)

Er wordt al decennia wereldwijd gezocht naar donkere materie, de mysterieuze onzichtbare vorm van materie die zo’n 85% van alle materie in het heelal vormt – alle speurtochten hebben nadah, niente, niets opgeleverd. Maar Alex McDaniel (Clemson University) en zijn team denken dat ze nu toch aanwijzingen hebben gevonden van een signaal van donkere materie! Wat ze hebben gedaan is het analyseren van de gegevens die gedurende 14 jaar werden verzameld door de Fermi-Large Area Telescope (LAT), een grote ruimtetelescoop die in het gammagebied van het EM-spectrum kon kijken. In die gegevens hebben ze zich gefocust op 50 dwergstelsels, waarvan ze gemeten hebben hoeveel gammastraling er afkomstig van is. Die energierijke straling kan afkomstig zijn van astrofysische bronnen zoals pulsars, supernovae en zwarte gaten, maar in theorie ook van annihilerende deeltjes donkere materie.

Fermi. Credit: NASA’s Goddard Space Flight Center Conceptual Image Lab

De centra van grote sterrenstelsels, zoals van het Melkwegstelsel, zijn eerder onderzocht en daar is de ruis door astrofysische bronnen zo groot dat een eventueel signaal van annihilerende donkere materie niet te zien is. Maar bij kleine dwergstelsels is die hinder minder groot. Bij de meeste van de 50 dwergstelsels vonden ze geen overschot aan gammastraling – wijzend op annihilerende donkere materie – maar bij zeven dwergstelsels werd een overschot gemeten met een statistische betrouwbaarheid van 2 tot 3σ. Dat zou kúnnen duiden op het bestaan van donkere materie met een massa van 30 – 50 GeV of van 150 – 230 GeV, afhankelijk van het verval van de donkere materie. Twee of drie sigma is nog geen overtuigend bewijs, daar heb je minstens vijf sigma voor nodig, maar het is wel een sterke aanwijzing dat er mogelijk iets aan de hand is in de centra van de dwergstelsels! Met toekomstig onderzoek willen ze het aantal dwergstelsels uitbreiden tot 150 tot 200, om daarmee nog betere resultaten te behalen en het nu gemeten resultaat te bevestigen.

Meer informatie over het onderzoek aan de dwergstelsels is te vinden in het vakartikel van  Alex McDaniel et al, Legacy analysis of dark matter annihilation from the Milky Way dwarf spheroidal galaxies with 14 years of Fermi -LAT dataPhysical Review D (2024).

Bron: Phys.org.

 

Share

Speak Your Mind

*