Tume aine on suuremahulise kosmilise struktuuri arhitekt ja galaktikate õige pöörlemise mootor. See on hädavajalik osa meie universumi füüsikast - ja ikkagi ei tea teadlased, millest see koosneb. Plancki uusimad andmed viitavad sellele, et salapärane aine hõlmab 26,2% kosmosest, muutes selle peaaegu viis ja pool korda sagedamini kui tavaline igapäevane aine. Nüüd on neli Euroopa teadlast vihjanud, et nende kätel võib olla avastus: signaal röntgenvalguses, millel pole teada põhjust ja mis võib olla tõend osakeste vahel ammu otsitud koostoimest - nimelt pimeduse hävitamisest. oluline.
Kui astronoomid soovivad uurida öötaevas mõnda objekti, näiteks tähte või galaktikat, hakkavad nad analüüsima selle valgust kõigil lainepikkustel. See võimaldab neil visualiseerida objekti spektris kitsaid tumedaid jooni, mida nimetatakse neeldumisjoonteks. Neeldumisjooned tekivad seetõttu, et tähe või galaktika komponendid imavad teatud lainepikkustel valgust, takistades enamiku nende energiate footonite jõudmist Maale. Samamoodi võivad interakteeruvad osakesed jätta emissioonijooned tähe või galaktika spektrisse. Heledad jooned tekivad siis, kui liigsed footonid eralduvad alaatomiliste protsesside, näiteks erutuse ja lagunemise kaudu. Neid heitmejooni lähemalt uurides saavad teadlased tavaliselt maalida tugeva pildi mujal kosmoses toimuvast füüsikast.
Kuid mõnikord leiavad teadlased mõistatuslikuma heitejoone. Selle aasta alguses tuvastasid Šveitsi osakestefüüsika ja kosmoloogia laboratooriumi (LPPC) ja Hollandi Leideni ülikooli teadlased nii Andromeda galaktikast kui ka Perseuse täheparvest pärinevas röntgenvalguses liigse energiahulga: emissiooniliin energiaga umbes 3,5keV. Ükski teadaolev protsess ei saa seda rida kajastada; siiski on see kooskõlas teoreetilise mudeliga steriilne neutriino - osake, mis paljude teadlaste arvates on tumeaine peamine kandidaat.
Teadlased usuvad, et see kummaline emissiooniliin võib tuleneda nende tumeaine osakeste hävitamisest või lagunemisest - protsessist, mis arvatavasti vabastab röntgenifotoone. Tegelikult näis signaal kõige tugevam Andromeda ja Perseuse kõige tihedamates piirkondades ning hajub üha enam keskpunktist kaugemale, jaotus, mis on omane ka tumedale ainele. Lisaks puudus signaal meeskonna vaatlustes sügava, tühja ruumi kohta, mis tähendas, et see on tõeline ja mitte ainult instrumentaalne artefakt.
Oma paberi eeltrükis rõhutavad teadlased tähelepanelikult, et signaal ise on teaduslike standardite kohaselt nõrk. See tähendab, et nad võivad olla ainult 99,994% kindlad, et see on tõeline tulemus, mitte ainult petlik statistika kõikumine, usaldusnivoo, mida tuntakse kui 4σ. (Teaduse avastuse kuldstandard on 5σ: tulemus, mille saab 99,9999% -lise tõenäosusega kuulutada tõeseks) Teised teadlased pole nii kindlad, et tumeaine on ju nii hea seletus. Lyman-alfa metsa mõõtmisel - see tähendab vesiniku neeldumise ja footoni emissiooni spektraalmustris väga kaugetes, väga vanades gaasipilvedes - tehtud ennustuste kohaselt peaks kõigi osakeste, mis väidetavalt on tumedad ained, energia olema üle 10keV - rohkem kui selle viimase signaali energia kaks korda suurem.
Nagu alati, on kosmoloogia uurimine saladusi täis. Kas see konkreetne emissiooniliin osutub steriilse neutriino (ja seega ka tumeda aine) tõendiks või mitte, näib see olevat signaal mingist füüsikalisest protsessist, millest teadlased veel aru ei saa. Kui tulevased tähelepanekud võivad selle avastuse kindluse suurendada 5-niσtasemel on astrofüüsikutel veel üks nähtus, millega arvestada - põnev väljavaade, sõltumata lõpptulemusest.
Meeskonna uurimistöö on aktsepteeritud väljaandes Physical Review Letters ja see avaldatakse eelseisvas numbris.
