वियना विश्वविद्यालय के नेतृत्व में एक अंतरराष्ट्रीय शोध दल ने हाल ही में आकाशगंगा के केंद्र में लंबे समय से मौजूद रहस्यमय गामा-किरण चमक का एक नया विश्लेषण करने के लिए मशीन लर्निंग तकनीक का उपयोग किया। नतीजे बताते हैं कि डार्क मैटर अभी भी इस सिग्नल का एक महत्वपूर्ण उम्मीदवार स्रोत है और इसे खारिज नहीं किया जा सकता है। प्रासंगिक शोध संयुक्त राज्य अमेरिका में वियना विश्वविद्यालय और लॉरेंस बर्कले राष्ट्रीय प्रयोगशाला के सहयोग से पूरा किया गया था, और फिजिकल रिव्यू लेटर्स में प्रकाशित किया गया था।
यह गामा-किरण चमक, जिसे "गैलेक्टिक सेंटर एक्सेस" (जीसीई) कहा जाता है, एक कमजोर गोलाकार विकिरण है जो आकाशगंगा के केंद्र के पास वितरित है और हजारों प्रकाश-वर्ष तक फैली हुई है। इसकी खोज के बाद से, इसका कारण खगोल भौतिकी समुदाय में अंतहीन बहस का विषय रहा है। मौजूदा मुख्यधारा की व्याख्याओं में दो प्रमुख दिशाएँ शामिल हैं: एक स्व-विनाशकारी डार्क मैटर द्वारा उत्पन्न गामा किरण संकेत है, और दूसरा तेजी से घूमने वाले न्यूट्रॉन सितारों जैसे कि मिलीसेकंड पल्सर के एक बड़े समूह से है जिन्हें व्यक्तिगत रूप से हल नहीं किया गया है। हालाँकि, वर्षों के अवलोकन और विश्लेषण कभी भी इन दो परिदृश्यों का निर्णायक उत्तर नहीं दे पाए हैं।
शोधकर्ताओं ने बताया कि कठिनाई यह है कि गैलेक्टिक केंद्र पूरे गामा-किरण आकाश में सबसे जटिल, उज्ज्वल और भीड़ भरे क्षेत्रों में से एक है। विभिन्न विकिरण स्रोत एक-दूसरे के साथ ओवरलैप होते हैं, जिससे सिग्नल की प्रकृति को समझना विशेष रूप से मुश्किल हो जाता है। अतीत में, सांख्यिकीय विश्लेषण आम तौर पर "बिंदु स्रोत" स्पष्टीकरण का समर्थन करते थे, जिसका अर्थ है कि ये अतिरिक्त विकिरण मुख्य रूप से कई घने वस्तुओं से आते हैं जो उज्जवल हैं लेकिन व्यक्तिगत रूप से हल नहीं किए जा सकते हैं। हालाँकि, ऐसे अध्ययन आम तौर पर केवल आकाश में फोटॉन के स्थानिक वितरण पर जानकारी का उपयोग करते हैं।
इस कमी को पूरा करने के लिए, नई शोध टीम ने एक मशीन लर्निंग मॉडल बनाया और इसे सिम्युलेटेड गामा किरण अवलोकन डेटा के दस लाख से अधिक सेटों के साथ प्रशिक्षित किया, जिससे यह एक ही ढांचे के तहत फोटॉन के स्थानिक वितरण और ऊर्जा स्पेक्ट्रम जानकारी का एक साथ विश्लेषण कर सके। यह पहली बार है कि फोटॉन ऊर्जा की प्रमुख जानकारी को गैलेक्टिक केंद्र में अतिरिक्त विकिरण के मुद्दे पर मशीन लर्निंग सांख्यिकीय विश्लेषण में व्यवस्थित रूप से शामिल किया गया है, जो डार्क मैटर और मिलीसेकंड पल्सर जैसे विभिन्न परिदृश्यों की अधिक व्यापक रूप से तुलना करने में मदद करेगा।
ऊर्जा स्पेक्ट्रम जानकारी जोड़ने के बाद, विश्लेषण के परिणाम महत्वपूर्ण रूप से बदल गए। पहले के शोध का मानना था कि यदि सिग्नल स्रोत एक बिंदु स्रोत समूह है, तो उन्हें अपेक्षाकृत उज्ज्वल होना चाहिए, लेकिन वे उपकरण रिज़ॉल्यूशन द्वारा सीमित हैं और एक-एक करके पहचाने नहीं गए हैं। नवीनतम परिणामों से पता चलता है कि यदि ये बिंदु स्रोत वास्तव में मिलीसेकंड पल्सर हैं, तो उन्हें पहले की तुलना में बहुत अधिक मंद होना चाहिए, ताकि उनकी सांख्यिकीय विशेषताएं डार्क मैटर के विनाश से उत्पन्न फैलने वाले विकिरण से लगभग अप्रभेद्य हों।
विशिष्ट अनुमानों से पता चलता है कि मिलीसेकंड पल्सर के साथ देखे गए अतिरिक्त विकिरण को पूरी तरह से समझाने के लिए, उनकी संख्या को आकाशगंगा के केंद्र के पास कम से कम लगभग 35,000 तक जमा करने की आवश्यकता होगी, जो कि कुछ शुरुआती अध्ययनों में केवल सैकड़ों से हजारों स्रोतों की धारणा से कहीं अधिक है। यह परिणाम इस कथन को कमजोर करता है कि "पारंपरिक बिंदु स्रोत समूह अकेले ही सभी संकेतों को समझा सकते हैं" कुछ हद तक।
टीम के सदस्यों का कहना है कि नया विश्लेषण यह साबित नहीं करता है कि डार्क मैटर गामा चमक का असली कारण होना चाहिए, लेकिन यह डार्क मैटर प्रस्ताव पर मुख्य आपत्तियों में से एक को कमजोर करता है। एक मशीन लर्निंग ढांचे में जो फोटॉन ऊर्जा वितरण को शामिल करता है, डार्क मैटर के विनाश से योगदान की संभावना को पूरी तरह से खारिज करना जल्दबाजी होगी। वैज्ञानिकों के अनुसार, आकाशगंगा के केंद्र में अतिरिक्त विकिरण की उत्पत्ति समकालीन खगोल भौतिकी में सबसे लंबे समय तक बहस वाले खुले प्रश्नों में से एक बनी हुई है, और यह काम दिखाता है कि डार्क मैटर अभी भी इस ब्रह्मांडीय रहस्य के पीछे एक ठोस "संदिग्ध" है।