Centrul Căii Lactee strălucește într-un mod pe care nimeni nu și l-a putut explica. Nu e vorba de stele sau de gaz cosmic, ci de o lumină difuză, constantă, care nu pare să aibă nicio sursă vizibilă. De peste cincisprezece ani, oamenii de știință se uită la aceeași imagine și nu găsesc răspunsuri.
Acum, două echipe independente de cercetători cred că au găsit cheia: exact acolo, în inima galaxiei noastre, s-ar putea ascunde cea mai evazivă substanță din univers. Materia întunecată nu seamănă cu nimic din ce putem atinge sau vedea.
Nu emite lumină, nu absoarbe radiații, nu interacționează cu nimic din ce detectează telescoapele obișnuite. Și totuși, ea alcătuiește aproximativ 25% din tot ceea ce există. Fără ea, galaxiile s-ar dezmembra. Gravitația ei invizibilă ține laolaltă roiuri întregi de stele.
Până acum, însă, nimeni nu găsise o urmă directă, fizică, a prezenței sale. Totul a început în 2008, când satelitul Fermi al NASA a început să cartografieze Calea Lactee în raze gamma.
Cercetătorii de la Universitatea Johns Hopkins și de la Institutul de Astrofizică Leibniz au examinat harta rezultată și au observat un exces de lumină provenind exact din centrul galactic. O strălucire care nu corespundea niciunei stele, niciunui pulsar, niciunei explozii cunoscute.
Era acolo, difuză și misterioasă, iar singura explicație plauzibilă părea să fie coliziunea unor particule invizibile. Când particulele de materie întunecată se ciocnesc între ele, produc radiații gamma. Este unul dintre puținele semne pe care această substanță fantomatică le lasă în urma ei.
Problema e că aceeași strălucire poate fi generată și de nucleele rotitoare ale stelelor moarte, așa-numitele stele neutronice. Așa că s-au născut două ipoteze concurente, fiecare cu susținătorii ei. Care dintre ele este adevărată?
Pentru a afla, cercetătorii au construit un model diferit de orice încercare anterioară. În loc să presupună o distribuție uniformă a materiei întunecate, au luat în calcul însăși formarea galaxiei noastre. Calea Lactee s-a născut dintr-un imens nor de materie întunecată.
Materia obișnuită s-a răcit și a căzut spre centru, trăgând după ea o parte din materia întunecată. Timp de miliarde de ani, acest proces a concentrat particulele invizibile exact în nucleul galactic. Rezultatul? Un număr mult mai mare de coliziuni decât s-ar fi produs într-o distribuție aleatoare.
Folosind supercomputere, echipa a creat o hartă a densității materiei întunecate din Calea Lactee. Apoi a comparat semnalul observat cu predicțiile celor două ipoteze. Strălucirea gamma din centru se potrivea perfect cu scenariul coliziunilor de materie întunecată.
Nu doar ca intensitate, ci și ca formă spectrală. Pentru profesorul Joseph Silk, coautor al studiului publicat în Physical Review Letters, acesta este cel mai puternic indiciu că materia întunecată există cu adevărat și că poate fi detectată. Totuși, dezbaterea nu s-a încheiat.
Pentru a distinge cu certitudine între razele gamma provenite de la materia întunecată și cele emise de stelele neutronice, este nevoie de o precizie pe care niciun instrument actual nu o poate atinge.
De aceea, privirea cercetătorilor este îndreptată acum spre Chile, unde se construiește viitorul Telescop Cerenkov. Va fi cel mai puternic telescop de raze gamma din lume, iar sensibilitatea lui ar putea fi suficientă pentru a măsura diferențele subtile dintre cele două tipuri de radiații.
Dacă lucrurile merg bine, acesta va pune capăt dezbaterii și va confirma, poate pentru totdeauna, prima dovadă fizică a materiei întunecate.
