Tumma aine on laaja-alaisen kosmisen rakenteen arkkitehti ja galaksien asianmukaisen pyörimisen takana oleva moottori. Se on välttämätön osa maailmankaikkeuden fysiikkaa - ja silti tutkijat eivät vieläkään tiedä mistä se on tehty. Viimeisimmät Planckin tiedot viittaavat siihen, että salaperäinen aine käsittää 26,2% kosmosta, mikä tekee siitä lähes viisi ja puoli kertaa yleisempää kuin normaali päivittäinen asia. Nyt neljä eurooppalaista tutkijaa on vihjannut, että heillä voi olla löytö käsissään: röntgenvalossa oleva signaali, jolla ei ole tiedossa olevaa syytä ja joka voi olla todiste hiukkasten välisestä kauan halutusta vuorovaikutuksesta - nimittäin pimeän tuhoamisesta. merkitystä.
Kun tähtitieteilijät haluavat tutkia yötaivaalla olevaa objektia, kuten tähtiä tai galaksia, he alkavat analysoimalla sen valoa kaikilla aallonpituuksilla. Tämän avulla he voivat visualisoida kapeat tummat viivat esineen spektrissä, nimeltään absorptioviivat. Imeytymisviivat tapahtuvat, koska tähden tai galaksin komponenttiosat imevät valoa tietyillä aallonpituuksilla, estäen useimpien näiden energioiden fotonien pääsyn Maan päälle. Samoin vuorovaikutuksessa olevat hiukkaset voivat myös jättää säteilyviivat tähden tai galaksin spektriin, kirkkaisiin viivoihin, jotka syntyy, kun ylimääräisiä fotoneja säteilytetään alaatomisten prosessien, kuten kiihtymisen ja rappeutumisen, kautta. Tarkastelemalla tarkkaan näitä päästöviivoja, tutkijat voivat yleensä maalata vankan kuvan fysiikasta, joka tapahtuu muualla kosmossa.
Mutta joskus tutkijat löytävät päästölinjan, joka on hämmentävämpi. Aiemmin tänä vuonna Sveitsin hiukkasfysiikan ja kosmologian laboratorion (LPPC) ja Alankomaissa sijaitsevan Leidenin yliopiston tutkijat havaitsivat ylimääräisen energian röntgenvalossa sekä Andromedan galaksin että Perseuksen tähtiryhmän kautta: päästöjohto jonka energia on noin 3,5 keV. Mikään tunnettu prosessi ei voi ottaa huomioon tätä linjaa; se on kuitenkin yhdenmukainen teoreettisen mallin kanssa steriili neutriino - hiukkanen, jonka monet tutkijat uskovat olevan ensisijainen ehdokas pimeälle aineelle.
Tutkijoiden mielestä tämä outo päästöjohto voi johtua näiden tumman aineen hiukkasten tuhoamisesta tai rappeutumisesta, prosessista, jonka uskotaan vapauttavan röntgenfotoneja. Itse asiassa signaali näytti olevan voimakkain Andromedan ja Perseuksen tiheimmillä alueilla ja jakautuneen yhä enemmän keskustasta, jakauma, joka on ominaista myös pimeälle aineelle. Lisäksi signaali puuttui ryhmän havainnoista syvästä, tyhjästä tilasta, mikä viittaa siihen, että se on todellinen eikä vain instrumentaalinen esine.
Tutkimuslaitoksensa esipainettaessa tutkijat korostavat varmasti, että signaali itsessään on heikko tieteellisten standardien mukaan. Toisin sanoen he voivat olla vain 99,994% varmoja siitä, että se on tosi tulos, ei pelkästään epärehellinen tilastollinen heilahtelu, luottamustaso, joka tunnetaan nimellä 4σ. (Tieteen löytön kultastandardi on 5σ: tulos, joka voidaan julistaa "totta" luoteella 99,9999%) Muut tutkijat eivät ole niin varmoja siitä, että tumma aine on niin hyvä selitys. Lyman-alfa-metsän mittausten perusteella tehtyjen ennusteiden mukaan - toisin sanoen vedyn imeytymisen ja fotonien päästöjen spektrikuvio erittäin kaukana olevissa, hyvin vanhoissa kaasupilvissä - kaikissa hiukkasissa, joiden väitetään olevan pimeää ainetta, tulisi olla energia yli 10keV - enemmän kuin kaksi kertaa tämän viimeisimmän signaalin energia.
Kuten aina, kosmologian tutkimus on täynnä salaisuuksia. Joko tämä päästöjohto osoittautuu steriiliksi neutriinoksi (ja siten pimeäksi aineeksi) vai ei, se näyttää olevan signaali jostakin fysikaalisesta prosessista, jota tutkijat eivät vielä ymmärrä. Jos tulevat havainnot voivat lisätä tämän löytön varmuutta 5: eenσtasolla, astrofysiikilla on vielä yksi huomioitava ilmiö - jännittävä näkymä lopputuloksesta riippumatta.
Ryhmän tutkimus on hyväksytty Physical Review Letters -kirjaan, ja se julkaistaan tulevassa numerossa.
