A sötét anyag – az Univerzum tömegének 80%-át kitevő, ismeretlen összetételű matéria – tulajdonságairól adhat pontosabb képet a Tejútrendszer törpegalaxisainak vizsgálata.
A sötét anyag egyetlen ismert és megfigyelhető tulajdonsága a gravitációs hatása. Mit tehetnek a csillagászok? Például igyekeznek kerülőúton megfigyelni, ebben segíthetnek a törpegalaxisok. Egyes elméletek szerint a sötét anyag úgynevezett WIMP-ekből -weakly interacting massive particles -, vagyis gyengén kölcsönható nagy tömegű részecskékből áll. Néha ezek a WIMP-ek találkoznak az ő antianyag párjukkal, ekkor nagy energiájú gamma-sugárzást kibocsájtva megsemmisülnek.
A Tejútrendszert kísérő törpegalaxisokról tudni kell, hogy arányukban bennük található a legtöbb sötét anyag az Univerzumban, emellett nem valószínű, hogy bármilyen másik, bennük zajló folyamatban gamma-sugárzás jönne létre. Vagyis, ha gamma-sugárzást detektálunk törpegalaxisból – ilyen az elmúlt két év során nem történt -, az valószínűleg sötét anyag annihilációból származik. Az eddigi megfigyelések alapján a sötét anyag viszonylag ritkán lép kölcsönhatásba az antianyag párjával – már ez az eredmény is segít a WIMP-ek meghatározásában.
Az atomok és elemi részecskék egyik tulajdonsága a hatáskeresztmetszet, ami megmutatja, hogy a részecske milyen gyakran ütközik más részecskékkel. Ha a sötét anyagot tényleg WIMP-ek alkotják, az eddigi mérési eredmények alapján számolt felső határ a hatáskeresztmetszetre máris kizár néhány elméletet, melyek annál nagyobb lehetséges értéket adtak meg. A kutatók remélik, hogy a törpegalaxisok további megfigyelésével tovább tudják pontosítani a hatáskeresztmetszet lehetséges tartományát.
Forrás: livescience.com
