खगोलविदों ने डार्क मैटर विलोपन का संकेत देने वाले गामा-किरण प्रभामंडल संकेत की रिपोर्ट दी

खगोलविदों ने आकाशगंगा (मिल्की वे) के चारों ओर एक विशिष्ट, प्रभामंडल जैसी गामा-किरण संरचना का पता लगाने की सूचना दी है। यह खोज दृढ़ता से संकेत देती है कि दुर्बल रूप से अंतःक्रिया करने वाले विशाल कणों (WIMPs), जो डार्क मैटर के प्रमुख उम्मीदवार हैं, का विलोपन (annihilation) हो रहा है। टोक्यो विश्वविद्यालय के प्रोफेसर तोमोनोरी तोतानी के नेतृत्व में किए गए इस विश्लेषण में नासा के फर्मी गामा-रे स्पेस टेलीस्कोप द्वारा 2008 से 2023 के बीच एकत्र किए गए 15 वर्षों के व्यापक डेटासेट का उपयोग किया गया। देखे गए संकेत में ठीक 20 गीगाइलेक्ट्रॉनवोल्ट (GeV) पर एक स्पष्ट ऊर्जा शिखर दिखाई देता है, जो WIMP विलोपन से उत्पन्न होने वाली गामा-किरण उत्सर्जन के लिए सैद्धांतिक भविष्यवाणियों के साथ निकटता से मेल खाता है।

इस संभावित अवलोकन का महत्व इसके मापे गए तीव्र स्तर और स्थान के कारण और भी बढ़ जाता है। रिपोर्ट किया गया गामा-किरण आधिक्य (excess) गैलेक्टिक प्रभामंडल में पहले से ज्ञात गैलेक्टिक केंद्र के पास के आधिक्य की तुलना में दस गुना अधिक शक्तिशाली बताया गया है। डार्क मैटर, जो ब्रह्मांड के पदार्थ का अनुमानित 84% हिस्सा बनाता है, पारंपरिक तरीकों से अप्रकट रहता है क्योंकि इसके कण विद्युत चुम्बकीय रूप से परस्पर क्रिया नहीं करते हैं। परिणामस्वरूप, यह गामा-किरण हस्ताक्षर इस मायावी घटक का पहला संभावित प्रत्यक्ष अवलोकन प्रस्तुत करता है। प्रोफेसर तोतानी का सुझाव है कि यदि यह व्याख्या सही है, तो यह मानवता द्वारा डार्क मैटर को 'देखने' का पहला क्षण होगा, जो स्थापित कण भौतिकी के मानक मॉडल से परे एक मौलिक कण के अस्तित्व का निहितार्थ रखता है। इन WIMPs के लिए अनुमानित द्रव्यमान लगभग एक प्रोटॉन के द्रव्यमान का 500 गुना है, जो सैद्धांतिक अपेक्षाओं के अनुरूप है।

वैज्ञानिक समुदाय निहित कठिनाई के कारण सतर्क जांच का रुख बनाए हुए है, क्योंकि जटिल खगोल भौतिकी पृष्ठभूमि शोर से ऐसे संकेतों को अलग करना चुनौतीपूर्ण होता है। जॉन्स हॉपकिन्स विश्वविद्यालय के प्रोफेसर जो सिल्क ने टिप्पणी की है कि यह उत्सर्जन किसी अस्पष्टीकृत खगोल भौतिकी प्रक्रिया से उत्पन्न हो सकता है, शायद आकाशगंगा के केंद्रीय ब्लैक होल की पिछली गतिविधि से बने 'फर्मी बबल्स' से संबंधित हो। लाइबनिज इंस्टीट्यूट फॉर एस्ट्रोफिजिक्स की डॉ. मूर्ट्स मुरू ने मिश्रित समर्थन व्यक्त किया, यह देखते हुए कि ज्ञात तारकीय पिंड आमतौर पर इतनी उच्च ऊर्जा स्तरों पर विकिरण नहीं करते हैं, लेकिन इस बात पर जोर दिया कि यह निष्कर्ष अभी तक निर्णायक प्रमाण नहीं है। यह नया संकेत गैलेक्टिक केंद्र के पास पहली बार 2009 में देखे गए गामा-किरण आधिक्य से अलग है, जो स्वयं एक अनसुलझी विसंगति बना हुआ है।

जर्नल ऑफ कॉस्मोलॉजी एंड एस्ट्रोपार्टिकल फिजिक्स में प्रकाशित इस शोध में अवशिष्ट प्रभामंडल घटक को अलग करने के लिए ब्रह्मांडीय किरणों और अंतरतारकीय गैस अंतःक्रियाओं सहित ज्ञात स्रोतों के सावधानीपूर्वक मॉडलिंग और घटाव की आवश्यकता थी। स्वतंत्र सत्यापन की आवश्यकता सर्वोपरि है; शोधकर्ता अब डार्क मैटर से घने अन्य वातावरणों में इसी 20-GeV हस्ताक्षर का पता लगाने पर ध्यान केंद्रित करेंगे, जैसे कि मिल्की वे की बौनी आकाशगंगाएँ, जो WIMP विलोपन परिकल्पना के परीक्षण के लिए स्वच्छ पृष्ठभूमि प्रदान करती हैं। भविष्य की अवलोकन क्षमताएं, विशेष रूप से चेरेन्कोव टेलीस्कोप ऐरे (CTA), पुष्टि के लिए महत्वपूर्ण मानी जा रही हैं, क्योंकि CTA से उच्च-ऊर्जा गामा-किरण स्पेक्ट्रम में अभूतपूर्व ऊर्जा विभेदन और संवेदनशीलता प्रदान करने की उम्मीद है, जिससे बहु-TeV रेंज में डार्क मैटर का पता लगाने की सीमा में एक क्रम (order of magnitude) तक सुधार हो सकता है।