La materia oscura è responsabile dei raggi gamma extra provenienti dal centro della Via Lattea?
Per anni gli astronomi si sono interrogati su uno strano eccesso di raggi gamma provenienti dal centro galattico. Annientare la materia oscura è sempre stata una spiegazione allettante e una nuova ricerca sostiene che sia la risposta migliore.
Negli ultimi 11 anni, la NASA Telescopio per raggi gamma Fermi-LAT ha osservato uno strano eccesso di radiazione ad alta energia proveniente dalla direzione del nostro centro galattico. L'origine dei raggi gamma, che sono relativamente diffusi intorno al nucleo, attualmente non ha una buona spiegazione.
Mentre le potenziali spiegazioni abbondano, forse la più intrigante è l'idea che i raggi gamma possano essere emessi dalla materia oscura. Nella maggior parte dei modelli di materia oscura (il misteriosa, invisibile forma di materia che costituisce oltre l'80% della massa dell'universo), le particelle di materia oscura possono occasionalmente interagire. Quando lo fanno, si annientano a vicenda in un lampo di raggi gamma.
Questa interazione avviene solo molto, molto raramente. Ma i modelli della materia oscura prevedono a un mucchio di cose nei nuclei delle galassie . Abbastanza da potersi illuminare con i raggi gamma.
Recentemente, un team di ricercatori ha raffinato questo modello di materia oscura e lo ha confrontato con spiegazioni più banali, come una popolazione extra di raggi cosmici che creano i raggi gamma in eccesso.
“La metodologia di analisi utilizzata – spiega Mattia di Mauro, ricercatore della divisione di Torino dell'Istituto Nazionale di Fisica Nucleare e autore principale del nuovo studio – ha fornito informazioni molto rilevanti sulla distribuzione spaziale della radiazione gamma in eccesso, che può spiegare cosa genera l'eccesso di fotoni ad alta energia nel centro galattico.
Se l'eccesso fosse, ad esempio, causato dall'interazione tra raggi cosmici e atomi, ci aspetteremmo di osservare la sua maggiore distribuzione spaziale a energie inferiori e la sua minore diffusione a energie superiori a causa della propagazione delle particelle cosmiche. Il mio studio, invece, sottolinea come la distribuzione spaziale dell'eccesso non cambi in funzione dell'energia. Questo aspetto non era mai stato osservato prima e potrebbe essere spiegato dall'interpretazione della materia oscura sulla presenza di materia oscura. Questo perché pensiamo che le particelle che compongono l'alone di materia oscura dovrebbero avere energie simili. L'analisi mostra chiaramente che l'eccesso di raggi gamma è concentrato nel centro galattico, esattamente quello che ci aspetteremmo di trovare nel cuore della Via Lattea se la materia oscura fosse in effetti un nuovo tipo di particella.
Il risultato è tutt'altro che conclusivo, tuttavia. Mentre i modelli della materia oscura possono essere costretti a spiegare l'eccesso, gli astronomi avrebbero bisogno di una verifica indipendente di questa idea prima di accettarla.