ผลที่ขัดแย้งจากนักดาราศาสตร์ปริศนากล้องโทรทรรศน์ Fermi กระแสรังสีแกมมาพลังงานสูงจากใจกลางทางช้างเผือกกำลังล้อเลียนนักวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับเอกลักษณ์ของสสารที่มองไม่เห็นของจักรวาล
ผลการศึกษาชิ้นหนึ่งได้เพิ่มหลักฐานที่เพิ่มขึ้นว่าอนุภาคของสสารมืด ซึ่งมีมวลรวมกันมากกว่าห้าเท่าของสสารที่มองเห็นได้ในจักรวาล กำลังชนกันในใจกลางดาราจักรและปล่อยรังสีแกมมา แต่การศึกษาอีกชิ้นหนึ่งของดาราจักรที่มีสสารมืดซึ่งมีสสารมืดขนาดเล็กซึ่งคาดว่าไม่มีสัญญาณรังสีแกมมาดังกล่าว ผลการปะทะกันเป็นรอยย่นล่าสุดในภารกิจอันยาวนานเพื่อค้นหาหน่วยพื้นฐานของสสารมืด
เป็นเวลาหลายทศวรรษที่นักวิทยาศาสตร์ทราบดีว่ามีองค์ประกอบของสสารที่มองไม่เห็นในจักรวาลซึ่งแทบไม่มีปฏิสัมพันธ์กับแสงและสสารธรรมดา
จนถึงตอนนี้ สสารมืดเปิดเผยตัวเองผ่านแรงดึงดูดของมันเท่านั้น ซึ่งส่งผลต่ออัตราการหมุนของดาราจักรและการเคลื่อนที่ของดาราจักรภายในกระจุก แต่นักทฤษฎีบางคนคาดการณ์ว่าอนุภาคของสสารมืดควรมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันและสร้างสัญญาณที่ตรวจจับได้ ในการแสวงหาลายเซ็นดังกล่าว นักวิทยาศาสตร์ได้เล็งกล้องโทรทรรศน์ไปยังบริเวณที่ควรจะอุดมไปด้วยสสารมืด เช่น ศูนย์กลางของดาราจักรทางช้างเผือก ซึ่งอยู่ห่างออกไปประมาณ 25,000 ปีแสง
ในปี 2009 นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ Lisa Goodenough และ Dan Hooper ได้ทำการสำรวจการวัดจากกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Fermi Gamma-ray ของ NASA และ พบว่า รังสีแกมมามีความเข้มสูงอย่างไม่คาดคิด ซึ่งเป็นรูปแบบรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มีพลังมากที่สุด ซึ่งเล็ดลอดออกมาจากใจกลางดาราจักร Goodenough และ Hooper แนะนำว่ารังสีแกมมาเป็นลายเซ็นของอนุภาคขนาดใหญ่ที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างอ่อนหรือ WIMPs ซึ่งเสนออนุภาคสสารมืดที่จะชนกันเพื่อผลิตอิเล็กตรอน โพซิตรอน (คู่ปฏิสสารของอิเล็กตรอน) และรังสีแกมมา
ทุกวันนี้ ผู้เชี่ยวชาญส่วนใหญ่เห็นพ้องต้องกันว่ามีรังสีแกมมาในปริมาณที่น่าแปลกใจจากใจกลางดาราจักร นักวิทยาศาสตร์ที่เกี่ยวข้องกับกล้องโทรทรรศน์ Fermi ได้รับรองข้อสรุปดังกล่าวเป็นครั้งแรกในวันที่ 22 ตุลาคมที่งาน Fifth International Fermi Symposium ในเมืองนาโกย่า ประเทศญี่ปุ่น ความท้าทายคือการพิสูจน์ว่ารังสีแกมมามาจากสสารมืด
Kevork Abazajian นักจักรวาลวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย เออร์ไวน์ มองหาหลักฐานเพิ่มเติมของสสารมืดภายในสัญญาณรังสีแกมมา นักทฤษฎีคาดการณ์ว่าการชนกันของ WIMP ไม่ควรเป็นวิธีเดียวที่สสารมืดจะสร้างรังสีแกมมา ในอีกเส้นทางหนึ่ง อิเล็กตรอนและโพซิตรอนที่เกิดขึ้นจากการชนกันสามารถถ่ายเทพลังงานบางส่วนไปยังแสงดาว ซึ่งจะชนเข้ากับสเปกตรัมของรังสีแกมมา Abazajian และคณะได้ศึกษาความเข้มและพลังงานของข้อมูลรังสีแกมมาของกล้องโทรทรรศน์ Fermi และพบว่าชุดย่อยของรังสีแกมมาดูเหมือนจะเกิดจากกระบวนการเพิ่มแสงดาว นักวิจัยรายงานผลของพวกเขา ในวันที่ 23 ตุลาคมที่การประชุมสัมมนา Fermi และวันที่ 22 ตุลาคมที่ arXiv.org
Abazajian กล่าวว่าสสารมืดเป็นคำอธิบายที่ดีที่สุดสำหรับสิ่งที่ทีมของเขาเห็น
แต่ไม่ใช่คำอธิบายเดียวที่เป็นไปได้ ศูนย์กลางดาราจักรเป็นสถานที่ที่โกลาหลซึ่งอาจมีซากของดาวฤกษ์ที่หมุนรอบตัวอย่างรวดเร็วที่เรียกว่าพัลซาร์และวัตถุพลังงานสูงอื่นๆ ที่สร้างรังสีแกมมา “น่าเสียดายที่สถานที่ที่มีสสารมืดที่สุดอยู่ใกล้ ๆ ก็ซับซ้อนที่สุดสำหรับทุกสิ่ง” แบรนดอน แอนเดอร์สัน นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์และผู้ทำงานร่วมกันกล้องโทรทรรศน์ Fermi จากมหาวิทยาลัยสตอกโฮล์มกล่าว
แอนเดอร์สันนำเสนอความซับซ้อนอีกประการหนึ่งสำหรับการโต้แย้งเรื่องสสารมืดในวันที่ 24 ตุลาคมที่การประชุมสัมมนา Fermi เขาและเพื่อนร่วมงานได้ศึกษาการสังเกตการณ์ด้วยกล้องโทรทรรศน์ Fermi เป็นเวลาห้าปีของกาแลคซีขนาดเล็กและมืดสลัวที่โคจรรอบทางช้างเผือก ดาราจักรแคระเหล่านี้ประกอบด้วยดาวและสสารมืดเกือบทั้งหมด ซึ่งต่างจากศูนย์กลางของดาราจักร ถ้าการชนกันของ WIMPs คายรังสีแกมมาในใจกลางกาแลคซี แอนเดอร์สันกล่าว อนุภาคก็ควรทำเช่นเดียวกันในกาแลคซีแคระ ทีมของแอนเดอร์สัน กลับ ไม่เห็นสัญญาณของรังสีแกมมาจากดาราจักรแคระ 25 แห่ง “เราเห็นอย่างชัดเจนถึงสิ่งที่เราคาดหวังเมื่อมองไปที่สถานที่ที่ไม่มีสสารมืด” เขากล่าว
Marc Kamionkowski นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัย Johns Hopkins ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการวิจัยนี้ กล่าวว่ายังคงมีพื้นที่ว่างสำหรับสสารมืดแม้ว่าจะมีผลจากกาแล็กซีแคระก็ตาม “มันไม่ใช่มีดสั้นในหัวใจของการอธิบายเรื่องสสารมืด” เขากล่าว แอนเดอร์สันเห็นด้วย แต่เขากล่าวว่าการศึกษาไม่ได้กำหนดช่วงมวลที่นิยมมากที่สุดสำหรับอนุภาคสสารมืด เว้นแต่ว่าอนุภาคเหล่านั้นจะมีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกันแตกต่างจากที่นักทฤษฎีคาดการณ์ไว้มาก
Kay Bailey Hutchison เป็นวุฒิสมาชิกสหรัฐจากเท็กซัสกล่าวว่าเขาเป็นคนโน้มน้าวใจมาก เธอบอกว่า Ting โน้มน้าวเธอและคนอื่นๆ ว่าภารกิจนี้คุ้มกับค่าใช้จ่ายและข้อกังวลด้านความปลอดภัยของการขยายเวลาโครงการรับส่งที่มีปัญหา “เขาเป็นคนช่างจินตนาการ” เธอกล่าว เธอได้รับแรงบันดาลใจมากพอที่จะเปลี่ยนคณะอนุกรรมการจัดสรรเพื่อหาทุนสำหรับโครงการ ในเดือนตุลาคม 2551 ประธานาธิบดีจอร์จ ดับเบิลยู บุชลงนามในใบเรียกเก็บเงินเพิ่มเที่ยวบินรับ-ส่ง เพื่อให้อัลฟาแม่เหล็กสเปกโตรมิเตอร์สามารถผูกติดกับหนึ่งในนั้น “หากไม่มี [Ting] ไม่เต็มใจอย่างยิ่งที่จะยอมแพ้ เราก็ไม่ได้มันมา” ฮัทชิสันกล่าว
