A gitár köd. kattints a kinagyításhoz
Mivel ez az Világegyetem nagy részét alkotja, azt gondolná, hogy mi már tudjuk, mi a sötét anyag. Egy nemzetközi kutatócsoport elmélete szerint a sötét anyag lehet része a steril részecskéknek, amelyeket „steril neutrinóknak” neveznek. Ezek a részecskék, amelyek közvetlenül a Nagyrobbanás során képződtek, meg tudják magyarázni az Univerzum hiányzó tömegét, és hasznos mellékhatásuk lehetne, hogy felgyorsítsák a csillagok korai képződését.
A sötét anyag nagy szerepet játszhatott a csillagok létrehozásában az univerzum legelején. Ha ez a helyzet, akkor a sötét anyagnak olyan részecskékből kell állnia, amelyeket „steril neutrinóknak” neveznek. Peter Biermann, a bonni Max Planck Rádiós Asztronómia Intézet és Alexander Kusenko, a kaliforniai egyetem (Los Angeles) megmutatták, hogy ha a steril neutrinosok bomlanak, felgyorsítja a molekuláris hidrogén képződését. Ez a folyamat csak körülbelül 20–100 millió évvel a nagy robbantás után segített volna megvilágítani az első csillagokat. Ez a csillagok első generációja ezután ionizálta a körülvevő gázt, mintegy 150–400 millió évvel a nagy robbantás után. Mindez egyszerű magyarázatot nyújt néhány meglehetősen rejtélyes megfigyeléshez a sötét anyaggal, a neutroncsillagokkal és az antianyaggal kapcsolatban.
A tudósok felfedezték, hogy a neutrínók tömege a neutrinó oszcillációs kísérletekkel történik. Ez ahhoz a feltevéshez vezetett, hogy léteznek „steril” neutrínók - más néven jobbkezes neutrinók. Nem vesznek részt közvetlenül a gyenge kölcsönhatásokban, de kölcsönhatásba lépnek a közönséges neutrinókkal való keveredésük révén. A univerzumban levő steril neutrinók száma nem egyértelmű. Ha egy steril neutrinónak csak néhány kiloelektronvolta tömege van (1 keV a hidrogénatom tömegének milliomod része), akkor ez magyarázza az univerzum hatalmas, hiányzó tömegét, amelyet néha „sötét anyagnak” hívnak. Az asztrofizikai megfigyelések alátámasztják azt a nézetet, hogy a sötét anyag valószínűleg ezekből a steril neutrinókból áll.
Biermann és Kusenko elmélete számos még megmagyarázhatatlan csillagászati rejtvényt világít. Mindenekelőtt a nagyrobbanás során a Nagyrobbanás során létrejövő neutrinosek tömege megegyezik azzal, ami a sötét anyag figyelembevételéhez szükséges. Másodszor, ezek a részecskék megoldást jelentenek a régóta fennálló problémára, ami miatt a pulzátorok ilyen gyorsan mozognak.
A pulzárok neutroncsillagok, amelyek nagyon nagy sebességgel forognak. Szupernóva robbanások során jönnek létre, és általában egy irányba bocsátják ki őket. A robbanás „nyomást” ad nekik, mint egy rakétamotor. A pulzátorok sebessége száz kilométer / másodperc lehet, vagy akár néha ezrek is. Ezeknek a sebességeknek az eredete továbbra sem ismert, de a steril neutrinók kibocsátása megmagyarázza a pulzárrúgást.
A Gitár köd nagyon gyors pulzárt tartalmaz. Ha a sötét anyag olyan részecskékből készül, amelyek újrarajzolják az univerzumot - amint Biermann és Kusenko azt sugallják -, a pulsar mozgása létrehozhatta ezt a kozmikus gitárt.
Harmadszor, a steril neutrinosok megmagyarázhatják az antianyag hiányát az univerzumban. A korai univerzumban a steril neutrinók „ellophatták” a plazmából az úgynevezett „leptonszámot”. Később a leptonszám hiányát nem nulla baryon számmá alakították át. A baryonok (mint protonok) és az antiaronok (mint az antiprotonok) közötti ebből eredő aszimmetria lehet az oka annak, hogy az univerzumban nincs antianyag.
A központi galaktikus fekete lyukak kialakulása, valamint a szubgalaktikus skálák szerkezete elősegíti a steril neutrínók számát a sötét anyag figyelembevétele érdekében. Több közvetett bizonyíték konszenzusa alapján azt feltételezzük, hogy a régóta keresett sötét anyag részecske valóban steril neutrino lehet ”- mondja Peter Biermann
Eredeti forrás: Max Planck Társaság
