Tumšā matērija ir liela mēroga kosmiskās struktūras arhitektūra un galaktiku pareizas griešanās dzinējspēks. Tā ir neatņemama mūsu Visuma fizikas sastāvdaļa - un tomēr zinātnieki joprojām nezina, no kā tas ir izgatavots. Jaunākie Planck dati liecina, ka noslēpumainā viela veido 26,2% kosmosa, padarot to gandrīz piecas ar pusi reizes izplatītāku par parasto ikdienas lietu. Tagad četri Eiropas pētnieki ir norādījuši, ka viņu rokās varētu būt kāds atklājums: signāls rentgena gaismā, kam nav zināma iemesla, un tas var liecināt par ilgi meklēto mijiedarbību starp daļiņām - proti, tumsas iznīcināšanu. matērija.
Kad astronomi vēlas izpētīt objektu nakts debesīs, piemēram, zvaigzni vai galaktiku, viņi sāk, analizējot tā gaismu visos viļņu garumos. Tas ļauj viņiem vizualizēt šauras tumšas līnijas objekta spektrā, ko sauc par absorbcijas līnijām. Absorbcijas līnijas rodas tāpēc, ka zvaigznes vai galaktikas komponenti noteiktā viļņu garumā absorbē gaismu, neļaujot lielākajai daļai fotonu ar šīm enerģijām sasniegt Zemi. Līdzīgi mijiedarbojošās daļiņas var arī atstāt emisijas līnijas zvaigznes vai galaktikas spektrā, spilgtas līnijas, kas veidojas, kad liekie fotoni tiek izstaroti ar subatomiskiem procesiem, piemēram, satraukumu un sabrukšanu. Rūpīgi aplūkojot šīs emisijas līnijas, zinātnieki parasti var izveidot stabilu priekšstatu par fiziku, kas notiek citur kosmosā.
Bet dažreiz zinātnieki atrod izklaidējošāku emisijas līniju. Šā gada sākumā Daļiņu fizikas un kosmoloģijas laboratorijas (LPPC) Šveices un Leidenes universitātes Nīderlandē pētnieki identificēja enerģijas pārpalikumu rentgena staros, kas nāk gan no Andromedas galaktikas, gan no Perseus zvaigžņu kopas: emisijas līnija ar enerģiju ap 3.5keV. Neviens zināms process nevar atspoguļot šo līniju; tomēr tas saskan ar teorētiskā modeļa modeļiem sterils neitrīno - daļiņa, ko daudzi zinātnieki uzskata par galveno tumšās vielas kandidātu.
Pētnieki uzskata, ka šī dīvainā emisijas līnija varētu rasties, iznīcinot vai samazinot šīs tumšās vielas daļiņas - procesu, kas, domājams, atbrīvo rentgena fotonus. Faktiski signāls izrādījās spēcīgākais visbiezākajos Andromedas un Persejas reģionos un arvien vairāk izkliedējās prom no centra - sadalījuma, kas raksturīgs arī tumšajai matērijai. Turklāt signāls nebija redzams komandas novērojumos par dziļu, tukšu vietu, norādot, ka tas ir reāls, nevis tikai instrumentāls artefakts.
Iepriekš drukājot savu darbu, pētnieki uzmanīgi uzsver, ka pats signāls pēc zinātniskiem standartiem ir vājš. Tas ir, viņi var būt tikai 99,994% pārliecināti, ka tas ir patiess rezultāts, nevis tikai negodīgas statistiskās svārstības, ticamības līmenis, kas pazīstams kā 4σ. (Zelta standarts atklājumam zinātnē ir 5σ: rezultāts, kuru var paziņot par “patiesu” ar 99,9999% pārliecību). Citi zinātnieki nav tik pārliecināti, ka tumšā matērija galu galā ir tik labs izskaidrojums. Saskaņā ar prognozēm, kas veiktas, pamatojoties uz Limana-alfa meža mērījumiem, tas ir, ūdeņraža absorbcijas un fotonu emisijas spektrālo modeli ļoti tālu, ļoti vecos gāzes mākoņos, - visām daļiņām, kuras, domājams, ir tumšās vielas, jābūt ar enerģiju virs 10keV - vairāk nekā divreiz lielāka par šī pēdējā signāla enerģiju.
Kā vienmēr, kosmoloģijas izpēte ir pilna ar noslēpumiem. Neatkarīgi no tā, vai šī konkrētā emisijas līnija izrādās par sterila neitrīno (un līdz ar to arī par tumšās vielas) pierādījumiem, šķiet, ka tas ir signāls par kādu fizikālu procesu, ko zinātnieki vēl nesaprot. Ja nākotnes novērojumi var palielināt šī atklājuma noteiktību līdz 5σlīmenī astrofiziķiem būs vēl viena parādība, kas jāņem vērā - aizraujošs izredzes, neatkarīgi no gala rezultāta.
Komandas pētījums ir pieņemts Physical Review Letters un tiks publicēts gaidāmajā numurā.
