Смитсоновская астрофизическая обсерватория
Рентгеновский сигнал был обнаружен при детальном изучении скоплений галактик с помощью Космической рентгеновской обсерватории «Чандра», НАСА, и космического рентгеновского телескопа «XMM-Newton», созданного Европейским Космическим Агентством. Интересной возможностью является то, что рентгеновские лучи возникают в результате распада стерильных нейтрино, типа частиц, который был предложен в качестве кандидата на роль темной материи.
Несмотря на представляющиеся волнующие возможности, эти результаты следует подтвердить дополнительными данными для того чтобы исключить другие объяснения и определить, действительно ли наблюдалась темная материя.
Астрономы считают, что темная материя составляет 26% материи во Вселенной, но не излучает или не поглощает свет как «обычная» материя, например, протоны, нейтроны и электроны, которые составляют хорошо известные элементы, наблюдаемые в планетах, звездах, и галактиках. В связи с этим, ученым следует использовать косвенные методы для раскрытия тайны темной материи.
Последние результаты, полученные с помощью «Чандра» и «XMM-Newton» состоят из неопределенной рентгеновской эмиссионной линии, т.е. из всплеска интенсивности на весьма специфической длине волны рентгеновского излучения. Астрономы определи данную эмиссионную линию в скоплении галактик Персея как с помощью «Чандра», так и «XMM-Newton». Они также обнаружили данную линию в ходе объединенного исследования 73 других скоплений галактик с использованием «XMM-Newton».
«Нам известно, что вероятность объяснения темной материи невелика, но наши усилия будут с лихвой вознаграждены, если мы окажемся правы»,- сказала Эсра Бюльбюль (Esra Bulbul) из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики (CfA) в г. Кембридж, штат Массачусетс, возглавлявшая данное исследование. «Поэтому мы будем продолжать испытывать данное объяснение, и посмотрим, к чему это нас приведет».
Авторы предполагают, что данная эмиссионная линия может быть характерной чертой распада «стерильного нейтрино». Стерильные нейтрино представляют собой гипотетический тип нейтрино, который по прогнозам, должен взаимодействовать с обычной материей только с помощью гравитации. Некоторые ученые сделали предположение о том, что стерильные нейтрино могут, по крайней мере, частично пролить свет на темную материю.
«Нам необходимо проделать большую работу перед тем, как мы сможем утверждать с какой-либо долей уверенности об обнаружении стерильных нейтрино»,- сказал Максим Маркевич, соавтор из Центра космических полетов Годдарда, НАСА, в г. Гринбелт, штат Мэриленд. «Но даже возможность их обнаружения нас сильно взволновала».
Одним источником неопределенности является то, что определение данной эмиссионной линии расширяет возможности двух обсерваторий в области чувствительности. К тому же, могут быть другие объяснения помимо стерильных нейтрино, если данная рентгеновская эмиссионная линия будет сочтена действительной. Существует вероятность того, что обычная материя в скоплении могла создать линию, хотя анализ группы наводит на мысль, что все это привело бы к маловероятным изменениям в нашем понимании физических условий в скоплении галактик или подробностей атомной физики чрезвычайно горячих газов.
Авторы отмечают, что даже если объяснение стерильных нейтрино является правильным, их определение необязательно подразумевает, что вся темная материя состоит из этих частиц.
«Нашим следующим шагом будет объединение данных, полученных с помощью космического телескопа «Чандра» и миссии «Suzaku» Японского Аэрокосмического Исследовательского Агентства, о большом количестве скоплений галактик, чтобы проверить, обнаружим ли мы тот же рентгеновский сигнал»,- отметил соавтор Адам Фостер, также представляющего Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики. «Существует масса предположений о том, что могут представлять эти данные. Мы не сможем узнать наверняка до запуска космического телескопа Astro- H с детектором рентгеновского излучения нового типа, который сможет измерить линию с большей точностью, чем та, которая возможна в настоящее время».
В связи с привлекательными возможностями данных результатов, после подачи своей работы в Астрофизический журнал авторы разместили ее копию на сайте препринтов arXiv. Этот форум позволяет ученым изучить работу перед тем, как она будет принята в журнал, рецензируемый специалистами в данной области. Работа вызвала подъем активности, она уже была процитирована в 55 новых исследованиях, которые в большинстве своем касаются теорий, в которых эмиссионная линия рассматривается как возможное подтверждение темной материи. В некоторых работах исследуется объяснение стерильных нейтрино, но в других предполагается, что могли быть обнаружены другие типы кандидатов на роль частиц темной матери, например, аксион.
Только неделе назад г-жа Бюльбюль и др. разместили свою работу в архиве электронных публикаций arXiv, в другой группе, возглавляемой Алексеем Боярским из Лейденского университета, Нидерланды, в которой содержится подтверждение эмиссионной линии при той же энергии в наблюдениях «XMM-Newton» галактики M31 и окраин скопления Персея. Это подтверждает данные о том, что эмиссионная линия реальна, и не является инструментальным искусственным объектом.
Работа, в которой описываются новые наблюдения «Чандра» и «XMM-Newton», появилась в выпуске Астрофизического журнала от 20 июня 2014 г. Центр космических полётов имени Джорджа Маршалла, расположенный в г. Хантсвилл, штат Алабама, и находящийся в ведении НАСА, руководит программой «Чандра» управления научной миссии НАСА в Вашингтоне. Смитсоновская астрофизическая обсерватория в г. Кембридж, штат Массачусетс, управляет полетами и научной деятельностью «Чандра».
Источник АстроГоризонт
Уважаемый админ!
Подскажите руководителям полётов Чандры и Ньютона, что много ТМ должно быть и в пространстве, свободном от скоплений галактик.
Там нет других источников искомой спектральной линии, кроме частиц ТМ. Поэтому можно исследовать большие объёмы как по угловым размерам, так и по глубине, не опасаясь мешающего фона вблизи ожидаемой спектральной линии.