• Monday July 15,2019

Har Fermi sett ny bevis för mörk materia?

Anonim

Med tanke på framgångsrika NASA / DOE-samarbeten finns det ett intressant nytt papper om astro-ph som hävdar att Fermi gamma-strålsatelliten har funnit bevis för ett gammastrålöverskott i närheten av det galaktiska centret - som du kan Förvänta sig av högenergielektroner som produceras genom förintringar eller förfall av mörk materia.

Fermi Haze: En Gamma-Ray Motpart till Mikrovågsugan
Författare: Gregory Dobler, Douglas P. Finkbeiner, Ilias Cholis, Tracy R. Slatyer, Neal Weiner

Sammanfattning: Fermi Gamma-Ray Space Telescope avslöjar en diffus invers Compton-signal i den inre galaxen med samma rumslig morfologi som mikrovågsvasen observerad av WMAP, vilket bekräftar mikrovågornas synkrotronuppkomst. Med hjälp av rumsliga mallar regresserar vi ut pi0 gammas, liksom ICS- och bremsstrahlung-komponenter som är associerade med kända soft-synchrotron-motsvarigheter. Vi finner ett betydande gammastrålöverskott mot Galactic Center med ett spektrum som är betydligt hårdare än andra himmelkomponenter och överensstämmer mest med ICS från en hård befolkning av elektroner. Morfologin och spektrumet överensstämmer med att det är ICS-motsvarigheten till de elektroner som genererar mikrovågsavståndet ses vid WMAP-frekvenser. Förutom att bekräfta att mikrovågsugn verkligen är synkrotron, är den tydliga rummorfologin och det mycket hårda spektrumet av ICS bevis för att de elektroner som är ansvariga för mikrovågs- ​​och gammastrålningsljudet härrör från en hårdare källa än supernovakocker. Vi beskriver de fulla himmelfermi-kartorna som används i denna analys och gör dem tillgängliga för nedladdning.

På engelska: Om det mörka materialet är en svagt samspelande massiv partikel (WIMP), bör enskilda WIMPs tillfälligt utsläppas med andra WIMPs, vilket ger bort en massa partiklar, inklusive elektron / positronpar samt högenergifotoner (gammastrålar) . Att söka efter sådana gammastrålar var faktiskt en av de främsta motiven bakom Fermi-uppdraget (tidigare GLAST). Och det är vettigt att se var det mörka materialet är tätast, mitt i galaxen. Men det är ett mycket svårt problem, av en enkel anledning - det finns massor av strålning som kommer från galaxens mitt, varav de flesta har inget att göra med mörk materia. Att dra av dessa "bakgrunder" (vilket skulle vara väldigt intressant i sin egen rätt till galaktiska astronomer) är namnet på spelet i denna verksamhet.

Men Doug Finkbeiner vid Harvard har för ett tag nu föreslagit att det redan fanns bevis för något intressant som händer nära galaktiska centret - inte i form av högenergimononer, utan i form av lågenergimononer. Den så kallade WMAP-disen påstås vara strålningsutsläpp när högeenergi-elektroner accelereras av magnetfält, vilket leder till lågenergifotoner (synkrotronstrålning). Och Finkbeiner och medarbetare hävdar att en noggrann analys av data från WMAP (vars primära uppdrag var att observera den kosmiska mikrovågsugnbakgrunden) avslöjar exakt vilken typ av strålning du förväntar dig från förintelser nära det galaktiska centret.

Om den modellen är rätt, ger den oss lite vägledning om vad man ska leta efter i gammastrålarna själva, vilket Fermi nu observerar. Och enligt det här nya pappret är det här vad vi ser.

Det är en av många bilder, och har behandlats i stor utsträckning. se papper för detaljer. Det nya papperet hävdar att det finns ett överskott av gammastrålar, och att det bara har rätt egenskaper att uppstå från samma population av elektroner som gav upphov till WMAP-disen. Dessa mycket högre energifotoner uppstår från invers Compton-sprängning - elektroner som stöter på fotoner och driver dem till högre energier - i stället för synkrotronutsläpp. Så vi pratar inte om gammas som produceras av mörk materiens förstörelse, men de som kan uppstå av elektroner och positrons som produceras av sådana förintelser. Författarna pekar inte på att det vi ser måste uppstå från mörk materia eller till och med dyva mycket djupt in i den möjligheten.

Det har funnits spekulationer om att mikrovågsugn kan indikera ny fysik, såsom förfall eller förintelse av mörk materia eller ny astrofysik. Vi spekulerar inte i detta papper om ursinne-elektronernas ursprung, förutom att göra den allmänna observationen att den grovt sfäriska morfologin hos hazen gör det svårt att förklara med någon population av skivobjekt, såsom pulsarer. Sökandet efter ny fysik - eller en förbättrad förståelse för konventionell astrofysik - kommer att vara ämnet för framtida arbete.

Det är som det borde vara; oavsett om gammastrålningsavståndet är verkligt är en separat fråga om huruvida mörk materia är skyldige. Men på en blogg kan vi spekulera bara lite. Därför kommer jag att gå ut på en lem och säga: kanske är det! Eller kanske inte. Men en mängd olika lovande experimentella tekniker attackerar problemet med att upptäcka den mörka materien, och vi kommer att höra mycket mer under de kommande dagarna.


Intressanta Artiklar

Paris Hilton gör inte drog, hon är en drog.  En värktablett.

Paris Hilton gör inte drog, hon är en drog. En värktablett.

När du tittar på en bild av Paris Hilton känner du dig inte varm och luddig inuti, som om all smärta lämnade din kropp? Om så är fallet har du något gemensamt med manliga möss, för vilka man tittar på en bild av tabloiddronningen har en smärtstillande effekt. Men om du är mer som jag och tittar på en bild av arvingen ger dig heebie jeebies känner du dig bättre när du hör forskare 'förklaring till denna analgetiska effekt: Forskarna misstänker att bilden av Paris är verkligen bara stressar musen ut. De tror att hon är

Ansiktets utveckling: Ett brev till vissa läsare i Tennessee

Ansiktets utveckling: Ett brev till vissa läsare i Tennessee

Något konstigt hände nyligen till mig i Tennessee. Jag var faktiskt inte i Tennessee när det hände. Den främmande härligheten kom från där-faktiskt, från en plats i Tennessee-och så småningom nådde mig upp här i New England. Det började med en kolumn jag skrev i oktoberutgåvan av Discover, om utvecklingen av det mänskliga ansiktet. Ibland skriver

School Spying Update: Distrikt används webbkameror 42 gånger;  FBI på fallet

School Spying Update: Distrikt används webbkameror 42 gånger; FBI på fallet

När vi senast lämnade Lower Merion School District hade tjänstemännen cirkulerat vagnarna och vägrade att öppet diskutera rättegångskostnadsskolans administratörer med fjärråtkomst till webkamerorna i de bärbara datorer som utlämnades till studenter och gör det utan eleverna eller deras föräldrar 'kunskap. Skolan var gan

Forskare identifierar den skyldige som hotar den kinesiska Sturgeon med utrotning

Forskare identifierar den skyldige som hotar den kinesiska Sturgeon med utrotning

Kinas senaste ekonomiska boom har kommit på bekostnad av förorenade landskap och nyutrotningshotade arter, och nu förklarar en ny studie hur en annan art har lämnats ut på utkanten av utrotningen. Den utrotningshotade kinesiska sturgen bor i östra Kina och Gula haven och återvänder till Kinas Yangtze-flod för att gissa. Byggand

Regel nr 1 för bärande kärnhemligheter: Lämna inte bärbar dator i hotellrummet

Regel nr 1 för bärande kärnhemligheter: Lämna inte bärbar dator i hotellrummet

Allvarligt borde inte statliga tjänstemän som är involverade i hemlig verksamhet tvingas sitta genom datasäkerhet 101? Enligt en ny rapport visade en syrisk tjänsteman anmärkningsvärd okunnighet om bästa säkerhetspraxis samtidigt som han bodde i ett posh hotell i London 2006. Officiellt besökte den israeliska underrättelsetjänsten Mossad med misstankar om att han visste någonting om en hemlig kärnvapen reaktor i den syriska öknen på en plats kallad Al Kibar-komplexet. När syran gick

Dessa idioter förstörs av vetenskap

Dessa idioter förstörs av vetenskap

En ny studie från två doktorander vid University of Leicester har bevisat, en gång för alla, att Justin Timberlake inte vet vad han pratar om. I ett kort papper visar eleverna att det är fysiskt omöjligt för en person att gråta en flod. Även om vi gjorde varje person på jorden, såg Titanic samtidigt som vi lyssnade på Sarah McLachlan, och samlade då den ofrånkomliga floden av tårar, hela mänskligheten skulle fortfarande inte fylla en flod. Som en riktmär