Kupa v Peci. Kredit: NASA.

WIMPy neboli masivní leč slabě interagující hypotetické částice byly po nějakou dobu významnými kandidáty na temnou hmotu. Jejich šance ale postupně bledly a v současnosti to jsou spíše wimpy s malými písmeny, což je roztomilý anglický termín pro padavku nebo měkkotu.

Teď ale, jak se zdá, na wimpy zablesklo šťastné gama záření. Yi-Zhong Fan z Čínské akademie věd a jeho kolegové detekovali silný gama signál přicházející od několika kup galaxií. Podle badatelů by mohlo  jít o jeden z dosud nejpřesvědčivějších důkazů existence WIMPů.

Yi-Zhong Fan. Kredit: Y.-Z. Fan.

WIMPy (weakly interacting massive particles) by měly být částice, které téměř nereagují s běžnou hmotou ani se světlem, ale současně působí na okolí gravitací. Pro fyziky jsou WIMPy přitažlivé svou matematickou elegancí. Takové částice s přibližně správnou hmotností a intenzitou interakcí by se totiž přirozeně vyskytovaly v množství, které zhruba odpovídá množství chybějící hmoty ve vesmíru.

Vědci předpokládají, že při srážkách a anihilacích WIMPů, pokud existují, vznikají částice v širokém rozsahu energií, takže jejich signál by bylo téměř nemožné odlišit od běžného kosmického šumu. Naproti tomu čistý a ostrý pík energie, který by souvisel s WIMPy, by bylo mnohem obtížnější vysvětlit pomocí již známých fyzikálních procesů, a představoval by tím pádem přesvědčivější stopu jejich existence.

Kupa v Panně. Kredit: RubinObs/NOIRLab/SLAC/NSF/DOE/AURA, Wikimedia Commons, CC BY-SA 4.0.

Fan a spol. objevili signál, který by mohl být tím pravým. Vědci prohledali více než 15 let dat z kosmického gama teleskopu Fermi a analyzovali signály ze 13 blízkých masivních kup galaxií. Odhalili při tom úzkou spektrální čáru gama záření při energii přibližně 43 miliard elektronvoltů (43 GeV).

Signál byl nejsilnější ve třech kupách, v nichž odborníci předpokládají nejvyšší koncentrace temné hmoty, v kupě v Panně, v kupě v Peci a v kupě v Hadonoši. Výpočty ukazují, že takový ostrý energetický pík je obtížné vytvořit známými astrofyzikálními procesy, ale shodou okolností by přesně takový signál by mohl vznikat při anihilaci WIMPů.

Fanův tým si ale podle všeho ještě nepřipíjí šampaňským. Síla pozorovaného signálu totiž v průběhu let kolísala. Kolem roku 2016 zeslábla a poté znovu vzrostla, což je podezřelé. Vědci ale zmíněný gama signál považují za natolik zajímavý, že si zaslouží další zkoumání. Nechme se překvapit.

Video: Dark Matter is a WIMP?!

Literatura

Phys.org 25. 8. 2026.

Physical Review Letters 137: 071003.