Overschot gammastraling is te wijten aan vernietiging van donkere materie
Het overschot aan gammastraling in het galactisch centrum een onverwachte concentratie van gammastraling die uit het centrum van ons sterrenstelsel komt.
Gammastraling is een vorm van elektromagnetische straling met de kortste golflengte en de hoogste energie.
Het anomale gammastralingsniveau, afkomstig uit de kern van de Melkweg, werd in 2009 voor het eerst gedetecteerd door de Large Area Telescope, het belangrijkste instrument van de Fermi gammastralingstelescoop van de NASA.
De oorsprong ervan is onderwerp van discussie geweest, met als voorgestelde bronnen voornamelijk zelfvernietigende donkere materie en een onontdekte populatie millisecondepulsars.
“Toen Fermi naar het centrum van de Melkweg keek, waren de resultaten verbluffend”, aldus dr. Noam Libeskind, astrofysicus aan het Leibnitz-Institut für Astrophysik Potsdam, Duitsland.
“De telescoop mat te veel gammastraling, de meest energetische vorm van licht in het heelal.”
Astronomen over de hele wereld stonden voor een raadsel en er ontstonden steeds meer concurrerende theorieën om het zogenaamde overschot aan gammastraling te verklaren.
Na veel discussie kwamen twee ideeën naar voren: ofwel waren deze gammastralen het gevolg van millisecondenpulsars *ultradichte neutronensterren die duizenden keren per seconde ronddraaien) ofwel van donkere-materiedeeltjes die op elkaar botsten en annihileerden. Beide theorieën hebben hun nadelen.
Onze resultaten bevestigen echter effectief de theorie dat het overschot aan gammastraling te wijten is aan de annihilatie van donkere materie.
In hun onderzoek modelleerden Dr. Libeskind en collega’s de vorming van Melkwegachtige sterrenstelsels onder omgevingsomstandigheden die vergelijkbaar zijn met die in de kosmische omgeving van de Aarde.
Ze ontdekten dat donkere materie niet vanuit het centrum van de Melkweg naar buiten straalt, maar in plaats daarvan op dezelfde manier georganiseerd is als sterren, wat betekent dat de eerstgenoemde net zo goed de overschot aan gammastraling zou kunnen hebben geproduceerd.
“Het is al lang bekend dat de Melkweg zich in een zogenaamde halo van donkere materie bevindt, een bolvormig gebied vol donkere materie eromheen”, aldus Dr. Moorits Mihkel Muru, astrofysicus aan het Leibnitz-Institüt fur Astrophysik en de universiteit van Tartu in Finland.
“De mate waarin deze halo asferisch of ellipsoïdaal is, is echter nog niet duidelijk.”
“We hebben simulaties van de Melkweg en zijn halo van donkere materie geanalyseerd en ontdekt dat de afvlakking van dit gebied voldoende is om de overmaat aan gammastraling te verklaren als gevolg van de zelfvernietiging van donkere materiedeeltjes.
“Deze berekeningen tonen aan dat de zoektocht naar donkeremateriedeeltjes – die zichzelf kunnen vernietigen – moet worden aangemoedigd en brengen ons een stap dichter bij het begrijpen van de mysterieuze aard van deze deeltjes.”
Een artikel met de bevindingen is in het tijdschrift Physical Review Letters gepubliceerd.
Artikel: Moorits Mihkel Muru et al. 2025. Fermi-LAT Galactic Center Excess Morphology of Dark Matter in Simulations of the Milky Way Galaxy. Phys. Rev. Lett 135, 161005; doi: 10.1103/g9qz-h8wd
Eerste publicatie: 21 oktober 2025
Bron: sci.news
