A sötét anyag a nagy léptékű kozmikus szerkezet építésze és a galaxisok megfelelő forgása mögött rejlő motor. Ez elengedhetetlen része a világegyetem fizikájának - és a tudósok még mindig nem tudják, miből készül. A Planck legfrissebb adatai azt sugallják, hogy a titokzatos anyag a kozmosz 26,2% -át teszi ki, így közel öt és félszer gyakoribb, mint a normál, mindennapi anyag. Most négy európai kutató utalt arra, hogy felfedezésük lehet a kezükön: egy olyan röntgenfényben lévő jel, amelynek nincs ismert oka, és bizonyíték lehet a részecskék közötti régóta keresett kölcsönhatásra - nevezetesen a sötét megsemmisítésére ügy.
Amikor a csillagászok az éjszakai égbolton tárgyakat, például csillagot vagy galaxist szeretnének tanulmányozni, megkezdik a fény elemzését az összes hullámhosszon. Ez lehetővé teszi számukra, hogy az objektum spektrumában lévő szűk sötét vonalakat, az abszorpciós vonalakat megjelenítsék. Az abszorpciós vonalak azért fordulnak elő, mert egy csillag vagy galaxis alkotóelemei bizonyos hullámhosszon felszívják a fényt, megakadályozva, hogy a legtöbb foton ezen energiákkal elérje a Földet. Hasonlóképpen, az egymással kölcsönhatásban lévő részecskék kibocsátási vonalakat hagyhatnak a csillagok vagy a galaxisok spektrumában, olyan fényes vonalakat, amelyek akkor keletkeznek, amikor a fölösleges fotonok olyan szubatomi folyamatok révén bocsátkoznak ki, mint például az izgalom és a bomlás. Ha ezeket a kibocsátási vonalakat alaposan megvizsgálja, a tudósok általában nagyszerű képet képezhetnek a kozmosz másutt zajló fizikájáról.
De a tudósok néha találnak egy rejtélyesebb kibocsátási vonalat. Ez év elején a svájci Részecskefizikai és Kozmológiai Laboratórium (LPPC) és a hollandiai Leideni Egyetem kutatói kimutatták, hogy a röntgenfényben mind az Andromeda galaxisból, mind a Perseus csillagfürtből származó energia felesleges energiát mutat: egy emissziósor kb. 3,5keV energiával. Egyetlen ismert folyamat sem tudja figyelembe venni ezt a sort; ez azonban összhangban áll az elméleti modellekkel steril neutrinó - egy olyan részecske, amely sok tudós szerint a sötét anyag elsődleges jelöltje.
A kutatók úgy vélik, hogy ez a furcsa emissziós vonal ezen sötét anyag részecskék megsemmisítéséből vagy lebomlásából származhat, és ez egy olyan eljárás, amelyről feltételezik, hogy felszabadítja a röntgen fotonokat. Valójában a jel a legerősebbnek tűnt Andromeda és Perseus legsűrűbb régióiban, és egyre szélesebb körben szóródott a központtól - ez az eloszlás a sötét anyagokra is jellemző. Ezenkívül a jel nem volt a csapat megfigyeléseiben a mély, üres térről, ami arra utal, hogy valódi és nem csak instrumentális mű.
Papírjaik előzetes kinyomtatásakor a kutatók óvatosan hangsúlyozzák, hogy maga a jel a tudományos mérlegek szerint gyenge. Vagyis csak 99,994% -kal lehetnek biztosak abban, hogy valódi eredmény, és nem csupán egy szélhámos statisztikai ingadozás, a bizalom szintje, amelyet 4σ. (A tudományos felfedezés aranyszabálya 5σ: egy eredmény, amelyet 99,9999% -os megbízhatósággal lehet igaznak nyilvánítani.) Más tudósok nem biztosak abban, hogy a sötét anyag ilyen jó magyarázat. A Lyman-alfa-erdő mérésein alapuló előrejelzések szerint - azaz a hidrogénelnyelés és a fotonkibocsátás spektrumának mintázatában nagyon távoli, nagyon régi gázfelhőkön - minden olyan részecskének, amelynek állítása szerint sötét anyag, 10keV feletti energiával kell rendelkeznie - több mint e kétszer annyi energiája ennek a legújabb jelnek.
Mint mindig, a kozmológia tanulmányozása rejtélyekkel teli. Függetlenül attól, hogy ez a meghatározott kibocsátási vonal bizonyítja-e a steril neutrino (és így a sötét anyag) bizonyítékát vagy sem, úgy tűnik, hogy egy olyan fizikai folyamat jelét jelenti, amelyet a tudósok még nem értenek. Ha a jövőbeli megfigyelések növelik a felfedezés bizonyosságát az 5-reσszinten az asztrofizikusoknak újabb jelenségekkel kell számolniuk - izgalmas kilátás, a végeredménytől függetlenül.
A csoport kutatásait elfogadták a Physical Review Letters-ben, és a következő kiadásban közzéteszik.
