Открихме ли тъмната материя?

Според една от теориите тъмната материя се състои от така наречените стерилни неутрино – четвъртия тип частици, които взаимодействат с околната среда само посредством гравитацията.

Астрофизици смятат, че при разпада на такива частици се отделя рентгеново лъчение, което може да се фиксира от съвременните уреди.

Наскоро екип астрономи с помощта на рентгеновия телескоп „Чандра“ XMM-Newton откри такъв импулс, но учените не успели да определят неговия източник. Съществува вероятност това да е била следа от разпадане на частици тъмна материя.

Тъй като такъв метод за търсене на загадъчната космическа субстанция се явява косвен, резултатите от даденото изследване предстои да се потвърдят. Разбира се, астрономите не се надяват да фиксират директно частици тъмна материя, но ако всички възможни други източници на рентгенови импулси бъдат изключени, то вероятността от принадлежност на сигналите към стерилните неутрино рязко ще нарасне.

В данните на телескопите „Чандра“ и XMM-Newton се съдържат записи на рентгеново лъчение с много специфична дължина на вълната, предсказана от теоретиците, описващи стерилните неутрино.

Астрономите установили, че източникът на лъчението е разположен някъде в галактичния куп Персей. Освен това за същия импулс са споменавали и други изследователи в своите работи по изучаване на 73 други галактични купа.

„Ние знаем, че обяснението на този импулс с тъмна материя е крайно амбициозно и смело, но ако успеем да докажем нашите изводи, то резултатът ще бъде много значим. Продължаваме наблюденията и търсенето на потенциалните източници“, разкрива водещият автор на изследването Есра Бълбъл от Харвард-Смитсъниънския център по астрофизика.

Учените отбелязват, че дори да успеят да докажат, че рентгеновата емисионна линия се явява признак на разпад на стерилни неутрино, това все пак няма да означава откриване на тъмната материя. Много физици все още смятат, че е слабо вероятно тъмната материя да се състои от един тип частици.

Комбинирана снимка от телескопите „Чандра“ и XMM-Newton на галактичния куп Персей.
© NASA/CXC/SAO/E.Bulbul

Освен това, както и преди, е голяма вероятността източник на лъчението да се явява обичайна, а не тъмна материя. Но и в такъв случай това ще означава, че нашето разбиране на физическите условия в галактичните купове сае изключително непълно, тъй като там протичат процеси, провокиращи появата на толкова необичайни емисионни линии.

„Следващата ни крачка ще бъде подробното изучаване на свойствата на рентгеновата емисионна линия. За начало ще обединим нашите резултати с резултатите на японската мисия Suzaku, което ще разшири нашето полезрение. След това ще сравним всички тези данни с резултатите от наблюденията на Astro-H – рентгенов телескоп, който ще пусне японската агенция JAXA през 2014 г.“, казва съавторът на изследването Адам Фостер.

Само седмица след публикуването на статията на учените в The Astrophysical Journal, независима група изследователи публикувала потвърждаващи резултати. Екип астрофизици начело с Алексей Боярски от университета в Лайден (Нидерландия) разказали за линии рентгеново лъчение с точно същата енергия, открити в галактиката M31 на края на галактичния куп Персей.

Тази публикация сама по себе си повишава вероятността, че загадъчната емисионна линия е напълно реална.