天体物理学者のチームは、私たちの天の川銀河におけるガンマ線の分布の謎を解決しました。一部の研究者は、分布が検出できない「暗黒物質」の形を示唆していると考えていましたが、カリフォルニア大学サンディエゴ校のチームは、銀河の標準的な物理モデルに基づく説明を提案しました。
物理物理学者は、物理レビュー誌の7月10日号に掲載された最新の2つの科学論文で、このガンマ線の分布は、元素の放射性崩壊からの「反陽電子ポジトロン」によって説明できることを示しています。銀河の大規模な星の爆発によって作成され、銀河を伝播します。つまり、観測されたガンマ線の分布は暗黒物質の証拠ではないということです。
「大きな謎はありません」と、UCサンディエゴの宇宙物理学センターの研究科学者であるリチャードリンゲンフェルター氏は、UCSDの研究者であるリチャードロスチャイルド氏とクレアモントの物理学教授であるジェームスヒグドン氏と一緒に研究を行いました。カレッジ。 「観測されたガンマ線の分布は、実際には標準的な画像とかなり一致しています。」
過去5年間、ヨーロッパの衛星INTEGRALからのガンマ線測定は天文学者を困惑させ、天の川銀河のさまざまな部分にまたがるこれらのガンマ線の分布が予想どおりではなかったため、「大謎」が存在したと主張する人もいます。
この謎の原因を説明するために、一部の天文学者はさまざまな形の暗黒物質の存在を仮定しました。天文学者は、星や銀河などの目に見える物質に対する異常な重力効果から存在すると疑っていますが、まだ発見されていません。
確かなことは、私たちの銀河（および他の銀河）が、典型的な日常の電子の反物質である陽電子と呼ばれる小原子粒子で満たされていることです。電子と陽電子が空間で互いに遭遇すると、2つの粒子が消滅し、それらのエネルギーがガンマ線として放出されます。つまり、電子と陽電子が消滅し、2つまたは3つのガンマ線が現れます。
「これらの陽電子はほぼ光速で生まれ、ガスの濃い雲の中で十分に減速して電子と結合して死のダンスを全滅させる機会を得るまでに数千光年移動します」とHigdon氏は説明します。 「彼らの減速は、他の粒子が宇宙を旅する際の抗力によって発生します。彼らの旅はまた、銀河の磁場の多くの変動によって妨げられ、それらが移動するときにそれらを前後に散乱させます。超新星爆発での陽電子の出身地からの平均距離の計算では、これらすべてを考慮に入れる必要があります。」
「いくつかの陽電子は銀河の中心に向かって、いくつかは銀河のハローとして知られている天の川の外の方に向かって、そしていくつかはらせん状の腕に捕らえられています」とロスチャイルドは言った。 「これを詳細に計算することはまだ最速のスーパーコンピューターをはるかに超えていますが、私たちは電子が太陽系全体を移動する方法について私たちが知っていることと、他の場所での移動について推測できることを使用して、反物質の対応物が銀河にどのように浸透するかを推定することができました。」
科学者たちは、衛星データで観察されたように、ガンマ線のほとんどが銀河の内部領域に集中するはずであると計算し、チームは先月のAstrophysical Journalに掲載された論文で報告しました。
「観測されたガンマ線の分布は、陽電子の発生源が太陽よりも重い星の超新星爆発で生成されたニッケル、チタン、アルミニウムの同位体の放射性崩壊である標準的な画像と一致しています」とロスチャイルドは述べました。
物理レビューレターの今週号に掲載された関連論文で、科学者は、ミステリーとされるエキゾチックな説明の1つである暗黒物質の崩壊または消滅の基本的な仮定には欠陥があると指摘しています。これは、陽電子が非常に消滅すると仮定しているためです。爆発の元となった星の近く。
「私たちはこれが事実ではないことを明確に示し、ガンマ線衛星によって観測されたガンマ線の分布が「暗黒物質信号」の検出または表示ではなかったことを示しました」とリンゲンフェルターは言いました。
出典：UC San Diego
