A galaxis közepén hatalmas, pozitív töltésű hidrogénfelhők találhatók, amelyek évtizedek óta rejtélyt jelentenek a tudósok számára. Shyam Balaji, a King's College London fizikusának szavai szerint ezek a gázok nem maradhatnak semlegesek. Ahhoz, hogy ez a jelenség létrejöjjön, a gázok ionizációjához szükséges energia elérheti egy ismeretlen részecske küszöbértékét.

A kozmikus sugárzás eredetileg kulcsszereplő volt ennek a jelenségnek a magyarázatában, azonban a legfrissebb mérések azt mutatják, hogy ez nem elegendő. Balaji és csapata 511 elektronvoltos (eV) gamma-sugarakat észleltek, amelyek elektron- és pozitronpárok bomlása közben keletkeznek. A forrást azonban még nem sikerült beazonosítani.

A kutatók arra a következtetésre jutottak, hogy ezek az elektron–pozitron-párok képesek ionizálni a hidrogént, így a keletkezett elektromos jelenségek megmagyarázhatják a galaktikus dudor körüli rejtélyeket. Egyes szubatomi részecskék ütközései anyag-antianyag párokat generálhatnak, így elképzelhető, hogy az ütközésekből származó energia hozzájárul a jelenségekhez.

A tudományos közösség mostanra arra a pontra jutott, hogy talán egy új és eddig ismeretlen részecskét kellene keresni. Balaji és csapata úgy véli, hogy ha a részecske valóban létezik, akkor az az évtizedek óta kutatott sötét anyag egy új formáját képviselheti. Az erről szóló kutatás a Physical Review Letters tudományos folyóiratban jelent meg.

Bár izgalmas lenne, ha a sötét anyag, az elektron–pozitron-párok forrása és az ionizált hidrogén egyetlen magyarázattal összefüggne, a tudósok hangsúlyozzák, hogy továbbra is szükség van adatokra, amelyek alátámasztják vagy cáfolják ezt az elméletet.

A kutatók úgy vélik, hogy a megoldás egy olyan részecske lehet, amely könnyű sötét anyagból áll. A sötét anyag azért kapta elnevezését, mert nem kölcsönhatásba lép elektromágneses erőkkel, így nem bocsát ki fényt. A könnyű sötét anyag elképzelhetően kis tömegű részecskékből állna, ami alapján hatalmas mennyiségre lenne szükség ahhoz, hogy megérthessük a galaxisok dinamikáját és fejlődését.

Fontos megemlíteni, hogy bár a sötét anyag világszerte elterjedt lehet, a hatása csak ott észlelhető, ahol koncentráltan van jelen, mint például egy galaxis középpontjában. Ezek a könnyű részecskék sokkal nehezebben észlelhetők, mint a hagyományos sötét anyag-jelöltek, ami magyarázatot adhat arra, hogy miért olyan nehéz bármilyen nyomot találni a létezésükre.

A kutatócsapat hangsúlyozta, hogy számos módon lehetne bizonyítani a részecskék létezését. Különösen ígéretesnek tűnik a NASA új teleszkópja, a COSI, amely 2027-ben indul útjára. Az új technológiák révén talán végre sikerül feltárnunk az univerzumnak ezt a fontos rejtélyét.