I misteriosi raggi gamma emanati dal centro galattico sono generati da giovani stelle di neutroni che vivono nella regione più densa del nucleo della Via Lattea, non dal decadimento delle particelle di materia oscura. Questa è la conclusione raggiunta dagli astrofisici che hanno pubblicato un articolo sulla rivista Nature.
“A questa distanza, i singoli flussi di raggi gamma generati da queste stelle morte si uniranno e formeranno un segnale uniformemente distribuito, simile a quello che dovrebbe verificarsi quando le particelle di materia oscura decadono. Ciò è supportato dal fatto che le pulsar millisecondi situate vicino alla Terra sono considerate sorgenti luminose di raggi gamma , ha affermato Roland Crocker della Australian National University di Canberra.
La materia oscura è una sostanza invisibile, la cui presenza può essere giudicata solo dal suo effetto gravitazionale, non interagisce con le onde elettromagnetiche, cioè non emette, assorbe o riflette alcuna radiazione. La quota di materia ordinaria rappresenta il 4,9% della massa dell'Universo, la materia oscura - 26,8%. La maggior parte dei fisici oggi crede che la materia oscura possa essere composta da particelle pesanti che interagiscono debolmente, i cosiddetti "wimps".
Nel 2009, come sembrava allora agli scienziati, il telescopio per raggi gamma Fermi, lanciato di recente, ha rilevato le prime tracce di materia oscura sotto forma di un misterioso eccesso di radiazione gamma al centro della Via Lattea, la cui luminosità nella parte ad alta energia dello spettro ha superato in modo significativo i valori teoricamente previsti. Come hanno poi suggerito gli scienziati, la fonte di questa radiazione era il decadimento dei "WIMP" in collisione.
Dal punto di vista dell'astrofisica, è abbastanza facile confutare questa teoria: per questo è necessario dimostrare che i fotoni gamma dal centro della Via Lattea volano verso di noi da sorgenti puntiformi di luce, che possono essere pulsar e altri oggetti compatti. Altrimenti, se vengono generate da particelle di materia oscura in decomposizione, la radiazione "in eccesso" sarà distribuita uniformemente nel cielo.
Crocker ei suoi colleghi hanno trovato la prima prova di questa teoria analizzando le immagini che il telescopio Fermi ha ricevuto negli ultimi anni di osservazione del centro della Galassia. Gli scienziati li hanno elaborati utilizzando speciali algoritmi statistici in grado di "rimuovere" tutte le sorgenti non puntiformi di onde gamma e hanno cercato di capire cosa genera tutti gli altri flare.
Per questo, gli astrofisici hanno creato diverse dozzine di modelli al computer del nucleo galattico, in cui il ruolo delle sorgenti puntiformi della radiazione gamma era svolto da una varietà di oggetti: pulsar, buchi neri, stelle ordinarie e nuvole di gas interstellare. Combinando questi modelli e confrontando i risultati dei loro calcoli con fotografie reali di "Fermi", gli scienziati hanno cercato di capire quale fosse la più vicina alla verità.
Ad esempio, nelle fotografie a raggi gamma del rigonfiamento, la parte più densa del nucleo della Via Lattea, è possibile vedere uno schema particolare che assomiglia alla lettera X. Questa lettera, come spiegano gli scienziati, è nata a causa dell'insolita distribuzione delle stelle nella parte centrale della Galassia, la cui ragione non è ancora chiara.
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Una struttura simile, come mostrano i calcoli degli astrofisici australiani, sorge nei loro modelli se il ruolo della principale fonte di misteriose radiazioni gamma non è svolto dalla materia oscura o dalle stelle ordinarie, ma dalle cosiddette pulsar millisecondi che vivono sia all'interno del rigonfiamento che oltre. …
Questo è il modo in cui gli astronomi chiamano stelle di neutroni relativamente giovani che hanno vissuto non più di 100 milioni di anni e hanno un'incredibile velocità di rotazione: fanno una rivoluzione attorno al loro asse in poche decine o centinaia di millisecondi. Quando ammassi di materia cadono sulla superficie di tali pulsar, si verificano potenti esplosioni di raggi gamma e altre onde elettromagnetiche.
In precedenza, gli astronomi credevano che tali luminari non potessero essere presenti in gran numero al centro della Galassia a causa dell'età veneranda della maggior parte delle sue stelle, ma i calcoli di Crocker e del suo team suggeriscono il contrario. Gli scienziati sperano che ulteriori osservazioni della "croce" galattica e delle singole pulsar al suo interno ci aiutino a capire come si sono originate o cosa ha causato il "rilassamento" delle pulsar più vecchie.
