Σαν μια αόρατη σκιά που επιμένει να κρύβεται στους απέραντους γαλαξίες, η σκοτεινή ύλη ίσως να έκανε την πρώτη της εμφάνιση μπροστά μας, αφήνοντας τους επιστήμονες με ένα μίγμα ενθουσιασμού και επιφυλακτικότητας.

Πριν από περίπου έναν αιώνα, οι επιστήμονες διατύπωσαν την ιδέα ότι μια μυστηριώδης αόρατη ουσία, την οποία ονόμασαν σκοτεινή ύλη, συγκεντρώνεται γύρω από τους γαλαξίες και σχηματίζει έναν κοσμικό ιστό σε ολόκληρο το σύμπαν. Η σύνθεση και η ίδια η ύπαρξη της σκοτεινής ύλης παραμένουν ερωτήματα ανοιχτά, αλλά μια νέα μελέτη υπόσχεται να αλλάξει τα δεδομένα.

Σύμφωνα με τη μελέτη, ίσως για πρώτη φορά να έχουμε δει άμεσες ενδείξεις της ύπαρξής της. Αν και απαιτείται περαιτέρω έρευνα για να αποκλειστούν λιγότερο εξωτικές εξηγήσεις, η επιβεβαίωση της ανακάλυψης θα σηματοδοτούσε μια σημαντική καμπή στην πολυετή αναζήτηση της άφαντης αυτής ουσίας, η οποία, σύμφωνα με τους επιστήμονες, αποτελεί το 27% του σύμπαντος.

Ο καθηγητής Τομονόρι Τοτάνι, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Τόκιο, δήλωσε: «Αυτή θα μπορούσε να είναι μια κρίσιμη ανακάλυψη για την κατανόηση της φύσης της σκοτεινής ύλης». Ο Τοτάνι παρατήρησε ότι οι ακτίνες γάμμα που εκπέμπονται από το κέντρο του Γαλαξία μας φαίνεται να φέρουν την υπογραφή της σκοτεινής ύλης.

Η ιστορία της σκοτεινής ύλης ξεκινά τη δεκαετία του 1930, όταν ο Ελβετός αστρονόμος Φριτς Ζβίκυ παρατήρησε ότι οι απομακρυσμένοι γαλαξίες περιστρέφονταν ταχύτερα από όσο θα έπρεπε με βάση τη μάζα τους. Αυτή η παρατήρηση οδήγησε στην υπόθεση της σκοτεινής ύλης, μιας ουσίας που δεν εκπέμπει ούτε απορροφά φως, αλλά ασκεί μια αόρατη βαρυτική έλξη στους γαλαξίες γύρω από τους οποίους συγκεντρώνεται.

Έκτοτε, οι επιστήμονες έχουν αφοσιωθεί στην αναζήτηση των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης, αλλά μέχρι σήμερα, οι επίγειοι ανιχνευτές, τα διαστημικά τηλεσκόπια και τα υπερσύγχρονα μηχανήματα δεν έχουν αποδώσει καρπούς.

Μια από τις επικρατέστερες θεωρίες υποθέτει ότι η σκοτεινή ύλη αποτελείται από τα λεγόμενα WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles), σωματίδια δηλαδή με ασθενή αλληλεπίδραση. Όταν δύο WIMPs συγκρούονται, μπορούν να αλληλοεξοντωθούν, απελευθερώνοντας άλλα σωματίδια και μια έκρηξη ακτίνων.

Στην προσπάθειά του να ανακαλύψει ενδείξεις, ο Τοτάνι ανάλυσε δεδομένα από το Διαστημικό Τηλεσκόπιο Ακτίνων Γάμμα Fermi της NASA, το οποίο ανιχνεύει τους πιο ενεργούς φωτονιακούς παλμούς στο ηλεκτρομαγνητικό φάσμα. Εντόπισε ένα μοτίβο ακτίνων γάμμα που φαίνεται να ταιριάζει με το σχήμα του ενεργειακού «στεφανιού» της σκοτεινής ύλης, το οποίο εκτείνεται σε σφαίρα γύρω από το κέντρο του γαλαξία.

Ο Τοτάνι δήλωσε στον Guardian ότι το σήμα «ταιριάζει στενά με τις προβλέψεις για την ακτινοβολία ακτίνων γάμμα που πρέπει να εκπέμπεται από τη σκοτεινή ύλη». Τα αποτελέσματα της μελέτης δημοσιεύονται στο Journal of Cosmology and Astroparticle Physics.

Αν όντως ο Τοτάνι έχει εντοπίσει τη σκοτεινή ύλη, οι παρατηρήσεις υποδηλώνουν ότι αυτή αποτελείται από στοιχειώδη σωματίδια που είναι 500 φορές πιο βαριά από το πρωτόνιο. Ωστόσο, χρειάζεται ακόμη πολλή δουλειά για να αποκλειστούν άλλες αστρονομικές διαδικασίες και υποκείμενες εκπομπές που θα μπορούσαν να εξηγήσουν τα σήματα.

Ο Τοτάνι δήλωσε ότι ο «αποφασιστικός παράγοντας» θα είναι η ανίχνευση ακτίνων γάμμα με το ίδιο φάσμα από άλλες περιοχές του διαστήματος, όπως οι νάνοι γαλαξίες. Ο καθηγητής Τζάστιν Ριντ, αστροφυσικός στο Πανεπιστήμιο του Σάρεϊ, προειδοποιεί ότι η έλλειψη σημαντικών σημάτων από τέτοιους γαλαξίες υποδηλώνει ότι οι ανιχνευθείσες ακτίνες γάμμα ίσως να μην προέρχονται πράγματι από την εξόντωση σωματιδίων σκοτεινής ύλης.

Ο καθηγητής Κινουά Γου, θεωρητικός αστροφυσικός στο UCL, προειδοποίησε επίσης για υπερβολική σιγουριά, τονίζοντας ότι «χρειαζόμαστε εξαιρετικά στοιχεία για να υποστηρίξουμε μια εξαιρετική υπόθεση. Αυτή η ανάλυση δεν έχει φτάσει ακόμη σε αυτό το επίπεδο, αλλά ενθαρρύνει τους ερευνητές να συνεχίσουν τις προσπάθειές τους».