Zavatra maizina ao afovoan'ny Galaxy an-tranontsika 

Ny teleskaopy Fermi dia nanao fandinihana madio momba ny fivoahana taratra γ be loatra teo afovoan'ny vahindanitra misy antsika izay toa tsy boribory sy mipetaka. Antsoina hoe Galactic Center Excess (GCE), io γ-ray be loatra io dia mety ho sonia amin'ny zavatra maizina mipoitra ho toy ny vokatry ny famongorana ny tena ireo singa mavesa-danja mifandray amin'ny malemy (WIMPs), mpilatsaka hofidina amin'ny zavatra maizina. Na izany aza, ny taratra γ be loatra hita ao amin'ny foibe galactic dia mety noho ny pulsars millisecond taloha (MSPs). Hatreto dia noheverina fa ho boribory ny morphologie GCE noho ny zavatra maizina (DM). Ny fanadihadiana natao vao haingana dia naneho fa ny morphologie gamma-ray noho ny DM dia mety ho tsy misy spherical sy mipetaka. Midika izany fa ny famongorana ny zava-maizina (DM) sy ny vinavina millisecond pulsars (MSPs) ho an'ny GCE voamarika dia mitovy. Ny taratra gamma novokarina tamin'ny famongorana ny zava-maizina (DM) dia hanana haavon'ny angovo avo be eo amin'ny 0.1 tera-electron-volts (TeV). Ny teleskaopy gamma-ray mahazatra dia tsy afaka mamantatra mivantana an'ireo foton'ny angovo avo lenta ireo. Noho izany, ny fanamafisana ny modelin'ny Galactic Center Excess (GCE) dia azo atao rehefa vita ny fandinihana nataon'ny mpandinika tera γ-ray toa ny Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) sy ny Southern Wide-field Gamma-ray Observatory (SWGO).

Nanomboka tamin'ny 1933 ny tantaran'ny zavatra maizina rehefa hitan'i Fritz Zwicky fa ny vahindanitra mandeha haingana ao amin'ny Coma Cluster dia tsy afaka miara-mipetraka ary mijanona ho marin-toerana raha tsy misy zavatra fanampiny izay toa tsy hita maso fa misy fiantraikany amin'ny gravitational ampy mba hampitsaharana ny vahindanitra tsy hisaraka. Namorona ny teny hoe “zavatra maizina” izy mba hilazana zavatra tsy hita maso toy izany. Tamin'ny taona 1960, Vera Rubin dia nandray anjara lehibe tamin'ny fahatakarantsika ny zavatra maizina. Nomarihiny fa ny kintana eo amin'ny sisiny ivelany amin'ny Andromeda sy ny vahindanitra hafa dia mihodina amin'ny hafainganam-pandeha haingana toy ny hafainganan'ny kintana mankany afovoany. Ho an'ny fitambaran'ny zavatra rehetra voamarika, ny vahindanitra dia tokony ho nisaraka ka nitaky ny fisian'ny zavatra hafa tsy hita maso izay mampiray ny vahindanitra ka mahatonga azy ireo hihodina amin'ny hafainganam-pandeha avo. Ny fandrefesana ny fihodinan'ny vahindanitra Andromeda dia nanome porofo voalohany momba ny zavatra maizina.  

Fantatsika izao fa tsy mifandray amin'ny herin'ny hazavana na ny herin'ny electromagnetika ny zavatra maizina. Tsy mitroka, tsy mitaratra na mamoaka hazavana na taratra elektromagnetika hafa ary tsy hita maso ka antsoina hoe maizina. Saingy mivondrona amin'ny gravitational ary misy fiantraikany amin'ny gravitational amin'ny zavatra tsotra, ary izany no fomba ahafantarana ny fisiany eny amin'ny habakabaka. Ny vahindanitra dia mitambatra amin'ny fifandanjana amin'ny alàlan'ny effet gravitational ny zava-maizina izay mahaforona hatramin'ny 26.8% amin'ny votoaty angovo faobe ao amin'izao rehetra izao, fa ny universe rehetra hita maso, anisan'izany ny zavatra tsotra baryonic rehetra izay mahaforona antsika rehetra dia 4.9% monja amin'izao rehetra izao. Ny 68.3% sisa amin'ny angovo faobe ao amin'izao rehetra izao dia angovo maizina.  

Tsy fantatra izay tena atao hoe dark matter. Tsy misy singa fototra ao amin'ny Modely Standard manana fananana ilaina ho zava-maizina. Angamba, ny "potika supersymmetrika" vinavinaina izay mpiara-miombon'antoka amin'ireo singa ao amin'ny maodely mahazatra dia manao zavatra maizina. Angamba misy tontolo mifanitsy amin'ny zavatra maizina. WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles), axions, na neutrinos sterile dia singa vinavina mihoatra ny Model Standard izay mitarika kandidà. Na izany aza, tsy mbola nisy fahombiazana tamin'ny fikarohana ireo poti-javatra ireo.  

Misy tetikasa maromaro (toy ny XENON Experiment, Tetikasa DarkSide-20k, EURECA Rxperiment, sy RES-NOVA) mandeha amin'izao fotoana izao mba hamantarana mivantana ny poti-javatra maizina. Ireo dia mpitsikilo entona mendri-kaja na mpitsikilo cryogenic izay natao hamantarana ireo famantarana manjavozavo avy amin'ny fifandraisan'ny poti-javatra maizina. Na izany aza, na dia eo aza ny fomba fiasa vaovao maro, dia tsy mbola nisy tetikasa nahatsikaritra mivantana ny singa maizina. 

Ho an'ny porofo ankolaka momba ny zava-maizina, dia mety hitady ny vokatry ny sinton'ny zava-maizina, toy ny nataon'i Fritz Zwicky sy Vera Rubin mba hahitana ny zava-maizina tamin'ny fandinihana ny fomba firaisan'ny vahindanitra na dia eo aza ny hafainganam-pandeha avo lenta ho an'ny raharaha mahazatra. Ny voka-dratsin'ny fanindronana sy ny fihetsehan'ny kintana eny amin'ny habakabaka dia afaka manome porofo ankolaka ny fisian'ny zavatra maizina. Fanampin'izany, ny vokatra famongorana (toy ny taratra gamma, ny neutrino, ary ny taratra cosmic) noforonina rehefa mifandona amin'ny habakabaka ireo poti-javatra maizina dia mety manondro ny fisian'ny zavatra maizina. Iray amin'ireo toerana naminavina ny zava-maizina mifototra amin'ny vokatry ny fandringanana ireo poti-matroka ny ivon'ny vahindanitra misy antsika ao amin'ny Milky Way.  

Fikarohana zava-maizina ao afovoan'ny vahindanitra misy antsika Milky Way  

Nisy famantarana ny fisian'ny hazavana midadasika miparitaka be loatra ao afovoan'ny Milky Way (MW). Ny famirapiratana be loatra dia natolotra ho noho ny famoahana synchrotron avy amin'ny elektrôna relativistika sy ny positron novokarina tamin'ny famongorana ny zava-maizina WIMP, noho izany dia nambara mialoha ny famantarana γ-ray miitatra miparitaka amin'ny angovo hatramin'ny GeV an-jatony vitsivitsy. Taorian'izay, ny Fermi-Large Area Telescope (LAT) dia nahita ny famantarana γ-ray izay fantatra amin'ny anarana hoe Galactic Center Excess (GCE). Tsy ela dia fantatra fa ny Galactic Center Excess (GCE) dia mety ho noho ny kintana neutron tranainy (pulsars milisegondra). Noheverina fa ho zava-dehibe ny morphologie ny GCE - ny GCE miendrika spherical symmetrical dia manondro ny famoahana γ-ray avy amin'ny famongorana ny poti-maizina (DM) raha toa kosa ny morphologie mipetaka amin'ny GCE dia manondro ny famoahana γ-ray avy amin'ny pulsars millisecond (MSP).  

Ny fandinihana lalina momba ny foibe galactic Milky Way nataon'ny Fermi-Large Area Telescope (LAT) dia nanambara fa misy asphericity mitongilana. Amin'ny ankapobeny, misy ny mampifandray ny asphericity voamarika amin'ny kintana taloha (MSP) saingy ny fanadihadiana vao haingana navoaka tamin'ny 16 Oktobra 2025 dia nanatsoaka hevitra fa ny morphologies GCE nambaran'ny kintana taloha (MSP) sy ny maodely famongorana ny dark matter (DM) dia tsy azo avahana.   

Mba handalinana ny fitsinjarana ny zava-maizina, dia nanao simulation ny morphologie ny vahindanitra MW (Voieme Milky) ny mpikaroka. Hitan'izy ireo fa ny halan'ny zavatra maizina manodidina ny vahindanitra sy ny manodidina ny faritra afovoan'ny vahindanitra dia zara raha spherical araka ny fiheverana ny modely anisotropika. Fa kosa, ny famakafakana dia nampiseho projection hakitroky ny zavatra maizina ho an'ny vahindanitra rehetra. Nasehon'ny tantaran'ny vahindanitra Milky Way tamin'ny telo lavitrisa taona voalohany teo amin'ny tantaran'izao rehetra izao koa ity fizarana zavatra maizina tsy axisymmetric (DM) ity. Ny morphologie tsikaritra amin'ny GCE dia mipetaka eo amin'ny faritra afovoany, izay heverina ho mampiavaka ny fizarana kintana taloha (MSP). Ny fandinihana vaovao dia naneho fa ny zavatra maizina (DM) dia miteraka fizarana boxy mitovy. Noho izany, ny famongorana ny zava-maizina (DM) sy ny vinavina millisecond pulsars (MSPs) ho an'ny GCE voamarika dia azo atao.   

Na noho ny zava-maizina (DM) na noho ny pulsars millisecond (MSPs) ny GCE voamarika dia ho fantatra rehefa mamita ny fianarana taratra tera-gamma ny Observatories γ-ray toa an'i Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO) sy Southern Wide-field Gamma-ray Observatory (SWGO). Ny taratra gamma vokarina ho toy ny vokatra famongorana ny zava-maizina (DM) ao amin'ny foibe galactic dia foton-angovo mahery indrindra miaraka amin'ny haavon'ny angovo avo dia avo eo amin'ny 0.1 tera-electron-volts (TeV). Ny teleskaopy gamma-ray mahazatra dia tsy afaka mahita mivantana an'ireo foton'ny angovo avo lenta ireo. Ny taratra tera-gamma dia ho lasibatra lehibe ho an'ny mpanara-maso γ-ray ho avy toa ny CTAO sy SWGO.  

Ity fandalinana ity dia dingana iray mandroso amin'ny fitadiavana zavatra maizina eny amin'ny habakabaka amin'ny alàlan'ny vokatra famongorana azy na izany aza ny fisian'ny zava-maizina ao amin'ny foibe galactic dia mitaky fanamafisana avy amin'ny mpanara-maso γ-ray mahery indrindra toy ny CTAO na SWGO amin'ny ho avy. Ny fandrosoana lehibe kokoa amin'ny siansa momba ny zava-maizina dia ny fahitana mivantana ny singa DM rehetra.  

*** 

References:  

1. Hochberg, Y., Kahn, YF, Leane, RK et al. Fomba vaovao amin'ny fitadiavana zavatra maizina. Nat Rev Phys 4, 637–641 (2022). https://doi.org/10.1038/s42254-022-00509-4 

2. Misiaszeka M. sy Rossib N. 2024. Fikarohana mivantana ny zava-maizina: famerenana mitsikera. Symmetry 2024, 16(2), 201; DOI: https://doi.org/10.3390/sym16020201  

3. Instituto de Física Corpuscular. Amin'ny fitadiavana zavatra maizina: fomba fiasa vaovao hamantarana ny tsy hita maso. 22 Aogositra 2025. Azo alaina ao amin'ny https://webific.ific.uv.es/web/en/content/search-dark-matter-new-approach-detecting-invisible 

4. Muru MM, et al 2025. Fermi-LAT Galactic Center Morphologie be loatra amin'ny zava-maizina amin'ny simulations amin'ny Galaxy Milky Way. Taratasy Famerenana ara-batana. 135, 161005. Navoaka tamin'ny 16 Oktobra 2025. DOI: https://doi.org/10.1103/g9qz-h8wd . Dikan-tsarimihetsika mialoha ao amin'ny arXiv. Natolotra ny 8 aogositra 2025. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.06314  

5. Johns Hopkins University. Vaovao - Ny famirapiratana mistery amin'ny ronono dia mety ho porofon'ny zavatra maizina. Navoaka tamin'ny 16 Oktobra 2025. Azo alaina ao amin'ny https://hub.jhu.edu/2025/10/16/mysterious-glow-in-milky-way-dark-matter/  

6. Leibniz Institute for Astrophysics. Vaovao - Mampiseho ny fihoaran'ny taratra gamma noho ny famongorana ny zavatra maizina ny Milky Way. Navoaka tamin'ny 17 Oktobra 2025. Azo alaina ao amin'ny https://www.aip.de/en/news/milkyway-gammaray-darkmatter-annihilation/  

7. Fermi Gamma-ray Space Telescope. Misy amin'ny https://science.nasa.gov/mission/fermi/  

8. Cherenkov Telescope Array Observatory (CTAO). Misy amin'ny https://www.ctao.org/emission-to-discovery/science/  

9. Ny Southern Wide-field Gamma-ray Observatory (SWGO). Misy amin'ny https://www.swgo.org/SWGOWiki/doku.php?id=swgo_rel_pub  

10. Tartu Observatory. Lafiny maizina amin'ny Universe. Misy amin'ny https://kosmos.ut.ee/en/dark-side-of-the-universe 

***