Οι επιστήμονες έριξαν μια νέα ματιά στη μυστηριώδη λάμψη ακτίνων γάμμα του Γαλαξία μας χρησιμοποιώντας μηχανική μάθηση και αποκάλυψαν στοιχεία που αναδιαμορφώνουν μια μακροχρόνια συζήτηση.
Μια μυστηριώδης λάμψη ακτίνων γάμμα στην καρδιά του Γαλαξία μας
Οι επιστήμονες έριξαν μια νέα ματιά σε ένα από τα πιο διαχρονικά μυστήρια της αστρονομίας, και η σκοτεινή ύλη εξακολουθεί να βρίσκεται σε εξέλιξη. Μια διεθνής ομάδα με επικεφαλής ερευνητές του Πανεπιστημίου της Βιέννης και του Εθνικού Εργαστηρίου Lawrence Berkeley χρησιμοποίησε μηχανική μάθηση για να επανεξετάσει τη μυστηριώδη λάμψη ακτίνων γάμμα γνωστή ως Γαλαξιακή Περίσσεια Κέντρου (GCE), η οποία περιβάλλει το κέντρο του Γαλαξία. Τα ευρήματά τους υποδηλώνουν ότι η σκοτεινή ύλη παραμένει μια βιώσιμη εξήγηση για το σήμα και δεν πρέπει ακόμη να απορριφθεί. Η έρευνα δημοσιεύτηκε στο Physical Review Letters.
Η Γαλαξιακή Περίσσεια Κέντρου είναι μια αμυδρή, περίπου σφαιρική λάμψη ακτίνων γάμμα που εκτείνεται σε χιλιάδες έτη φωτός γύρω από το κέντρο του γαλαξία μας. Από τότε που εντοπίστηκε για πρώτη φορά, οι επιστήμονες συζητούν τι θα μπορούσε να την παράγει.
Ποιες είναι οι πιο πιθανές εξηγήσεις
Μια πιθανότητα είναι η αυτο-εξαφανιζόμενη σκοτεινή ύλη, μια υποθετική διαδικασία που προβλέπεται από ορισμένες θεωρίες. Μια άλλη κορυφαία εξήγηση είναι ένας μεγάλος αλλά αόρατος πληθυσμός ταχέως περιστρεφόμενων αστέρων νετρονίων που ονομάζονται πάλσαρ χιλιοστών του δευτερολέπτου. Παρά τα χρόνια μελέτης, καμία από τις δύο ιδέες δεν έχει επιβεβαιωθεί.
«Η ερμηνεία του σήματος είναι ιδιαίτερα δύσκολη επειδή το Γαλαξιακό Κέντρο είναι μια εξαιρετικά φωτεινή και πυκνοκατοικημένη περιοχή του ουρανού ακτίνων γάμμα», εξηγεί ο Florian List, συγγραφέας της μελέτης και ερευνητής στο Πανεπιστήμιο της Βιέννης.
Η Μηχανική Μάθηση Προσθέτει Δεδομένα Ελλείπουσας Ενέργειας Φωτονίων
Προηγούμενες στατιστικές αναλύσεις γενικά ευνοούσαν την εξήγηση των πάλσαρ. Ωστόσο, αυτές οι μελέτες παρέβλεψαν μια σημαντική λεπτομέρεια: την ενέργεια κάθε ανιχνευμένου φωτονίου ακτίνων γάμμα.
Για να αντιμετωπίσουν αυτόν τον περιορισμό, οι ερευνητές δημιούργησαν ένα σύστημα μηχανικής μάθησης εκπαιδευμένο σε περισσότερες από ένα εκατομμύριο προσομοιωμένες παρατηρήσεις ακτίνων γάμμα. Για πρώτη φορά, το μοντέλο ανέλυσε ταυτόχρονα τόσο τις θέσεις των φωτονίων όσο και τις ενέργειές τους, επιτρέποντας στην ομάδα να συγκρίνει τις ανταγωνιστικές εξηγήσεις πληρέστερα.
Η σκοτεινή ύλη παραμένει μια πιθανή εξήγηση
Η προσθήκη πληροφοριών για την ενέργεια των φωτονίων άλλαξε δραματικά τα αποτελέσματα. Προηγούμενες μελέτες υπέδειξαν ότι η λάμψη προερχόταν από σχετικά φωτεινές αλλά άλυτες πηγές φωτός, γνωστές ως σημειακές πηγές. Η νέα ανάλυση δείχνει ότι, εάν αυτές οι πηγές είναι στην πραγματικότητα πάλσαρ χιλιοστών του δευτερολέπτου, θα πρέπει να είναι εξαιρετικά αμυδρές.
«Η νέα μας ανάλυση δείχνει ότι οι πηγές θα πρέπει να είναι τόσο αμυδρές που θα ήταν σχεδόν αδιακρίτως διακριτές από την εκπομπή που αναμένεται από την εξαφάνιση της σκοτεινής ύλης», λέει ο Nick Rodd, συγγραφέας της μελέτης και επιστήμονας στο Εθνικό Εργαστήριο Lawrence Berkeley.
Εάν η εξήγηση για τα πάλσαρ είναι σωστή, τα ευρήματα υποδηλώνουν ότι θα πρέπει να υπάρχουν τουλάχιστον 35.000 από αυτά τα αντικείμενα συγκεντρωμένα κοντά στο κέντρο του Γαλαξία μας. Αυτό είναι πολύ περισσότερο από τις μερικές εκατοντάδες έως μερικές χιλιάδες πηγές που υποτέθηκαν σε ορισμένες προηγούμενες μελέτες.
Η συζήτηση για την περίσσεια του Γαλαξιακού Κέντρου συνεχίζεται
«Η προέλευση της περίσσειας του Γαλαξιακού Κέντρου είναι μια από τις μακροβιότερες συζητήσεις στην αστροφυσική», λέει ο Florian List. «Η εργασία μας δεν δείχνει ότι η σκοτεινή ύλη είναι υπεύθυνη για το σήμα. Ωστόσο, υποδηλώνει ότι είναι ακόμα πολύ νωρίς για να αποκλειστεί αυτή η πιθανότητα».
Ενώ η μελέτη δεν παρέχει άμεσες αποδείξεις ότι η σκοτεινή ύλη παράγει τη λάμψη των ακτίνων γάμμα, αποδυναμώνει ένα από τα ισχυρότερα επιχειρήματα που είχαν χρησιμοποιηθεί εναντίον αυτής της ιδέας. Ως αποτέλεσμα, η σκοτεινή ύλη παραμένει μια αξιόπιστη εξήγηση για ένα από τα πιο ενδιαφέροντα κοσμικά μυστήρια του Γαλαξία μας.
www.worldenergynews.gr
