Хотя думается, чтобы быть невидимой, ни испускание, ни абсорбирующий свет, темная материя может быть обнаружена через ее гравитационное влияние на движения и появление других объектов во Вселенной, такие как звезды или галактики.На основе этой косвенной улики астрономы полагают, что темная материя – доминирующий тип вопроса во Вселенной – все же это остается неясным.
Теперь намек, возможно, был найден, изучив скопления галактик, крупнейшие космические собрания вопроса, связанного силой тяжести.Скопления галактик не только содержат сотни галактик, но также и огромное количество горячего газа, заполняющего пространство между ними.
Однако измерение гравитационного влияния таких групп показывает, что галактики и газ составляют только приблизительно одну пятую общей массы – остальное, как думают, является темной материей.Газ – главным образом, водород и, в более чем 10 миллионах градусов Цельсия, достаточно горячий, чтобы испустить рентген.
Следы других элементов вносят дополнительный рентген ‘линии’ в определенных длинах волны.Исследование наблюдений XMM-ньютоном ЕКА и Чандрой НАСА, космические телескопы этих характерных линий в 73 скоплениях галактик, астрономы наткнулись на интригующую слабую линию в длине волны, где ни один не был замечен прежде.«Если бы этот странный сигнал был вызван известным элементом, существующим в газе, он должен был оставить другие сигналы в свете рентгена в других известных длинах волны, но ни один из них не был зарегистрирован», говорит доктор Эсра Бульбуль от Смитсоновского Гарвардом Центра Астрофизики в Кембридже, Массачусетс, США, ведущем авторе статьи, обсуждая результаты.«Таким образом, мы должны были искать объяснение вне сферы известного, обычного вопроса».
Астрономы предполагают, что эмиссия может быть создана распадом экзотического типа субатомной частицы, известной как ‘стерильное нейтрино’, которое предсказано, но еще не обнаружено.Обычные нейтрино – очень частицы малой массы, которые взаимодействуют только редко с вопросом через так называемую слабую ядерную силу, а также через силу тяжести.
Стерильные нейтрино, как думают, взаимодействуют с обычным вопросом через одну только силу тяжести, делая их возможным кандидатом как темная материя.«Если интерпретация наших новых наблюдений правильна, по крайней мере часть темной материи в скоплениях галактик могла состоять из стерильных нейтрино», говорит доктор Балбул.
Рассмотренные скопления галактик лежат в широком спектре расстояний, от больше, чем сто миллионов световые годы к нескольким миллиардам световых лет далеко. Таинственный, слабый сигнал был найден, объединив многократные наблюдения за группами, а также по отдельному подобию группы Персеуса, крупной структуры в нашем космическом районе.Последствия этого открытия могут быть далеко идущими, но исследователи осторожны.
Дальнейшие наблюдения с XMM-ньютоном, Чандрой и другими высокоэнергетическими телескопами большего количества групп необходимы, прежде чем связь с темной материей может быть подтверждена.«Открытие этого любопытного рентгена было возможно благодаря крупному архиву XMM-ньютона, и к способности обсерватории собрать много рентгена в различных длинах волны, приведя к этой ранее неоткрытой линии», комментирует Норберт Шартель, Координатор проекта XMM-ньютона ЕКА.
«Было бы чрезвычайно захватывающе подтвердить, что XMM-ньютон помог нам найти первый прямой признак темной материи.«Мы еще не вполне там, но мы, конечно, собираемся узнать много о содержании нашей причудливой Вселенной, добираясь там».