Kitarri udukogu. Pilt suuremalt
Kuna see moodustab suure osa universumist, võiksite arvata, et me teaks nüüd, mis on tume aine. Rahvusvaheline teadlaste meeskond teoreetiliselt väidab, et tumeaine võib kuuluda osakeste klassi, mida tuntakse steriilsete neutriinode nime all. Need osakesed, mis moodustusid otse Suure Paugu ajal, võiksid põhjustada Universumi puuduva massi ja nende tähe varajase moodustumise kiirendamine oleks kasulik.
Tume mateeria võis mängida olulist rolli tähtede loomisel universumi alguses. Kui see on nii, peab tumeaine koosnema osakestest, mida nimetatakse “steriilseteks neutriinodeks”. Peter Biermann Bonni raadioastronoomia instituudist Max Planck ja Los Angelese California ülikoolist pärit Alexander Kusenko on näidanud, et steriilsete neutriinode lagunemise korral kiirendab see molekulaarse vesiniku teket. See protsess oleks võinud aidata esimesi tähti süttida alles umbes 20–100 miljonit aastat pärast suurt pauku. See esimene tähtede põlvkond ioniseeris seejärel neid ümbritsevat gaasi, umbes 150–400 miljonit aastat pärast suurt pauku. Kõik see annab lihtsa seletuse mõnedele üsna mõistatuslikele tähelepanekutele tumeaine, neutrontähtede ja antimaterjali kohta.
Teadlased avastasid, et neutriinodel on mass neutriino võnkekatsete abil. See viis postulemiseni, et eksisteerivad “steriilsed” neutriinod - tuntud ka kui paremakäelised neutriinod. Nad ei osale nõrkades interaktsioonides otseselt, kuid interakteeruvad omavahel segades tavalisi neutriinoid. Steriilsete neutriinode koguarv universumis on ebaselge. Kui steriilse neutriino mass on vaid mõni kiloelektronvolti (1 keV on miljon vesiniku aatomi massist), siis see seletaks universumi tohutut puuduvat massi, mida mõnikord nimetatakse ka „tumeaineks“. Astrofüüsikalised vaatlused toetavad seisukohta, et tõenäoliselt koosneb tumeaine neist steriilsetest neutriinodest.
Biermanni ja Kusenko teooria valgustab paljusid seni seletamatuid astronoomilisi mõistatusi. Esiteks võrduks suure paugu ajal Suure Paugu käigus tekkinud neutriinode mass sellega, mis on vajalik tumeda aine arvestamiseks. Teiseks, need osakesed võiksid olla lahendus pikaajalisele probleemile, miks pulsarid nii kiiresti liiguvad.
Pulsarid on neutrontähed, mis pöörlevad väga suure kiirusega. Need tekivad supernoova plahvatustes ja väljutatakse tavaliselt ühes suunas. Plahvatus annab neile „tõuke” nagu rakettmootor. Pulsarite kiirus võib olla sadu kilomeetreid sekundis - või mõnikord isegi tuhandeid. Nende kiiruste päritolu on endiselt teadmata, kuid steriilsete neutriinide emissioon seletaks pulsar-lööke.
Kitarri udukogu sisaldab väga kiiret pulssi. Kui tumeaine koosneb osakestest, mis universumi uuesti moodustasid - nagu Biermann ja Kusenko vihjavad -, oleks pulsari liikumine võinud selle kosmilise kitarri luua.
Kolmandaks, steriilsed neutriinod võivad aidata selgitada antimaterjali puudumist universumis. Varases universumis võisid steriilsed neutriinod plasmast "varastada" nn leptoni numbri. Hilisemal ajal muudeti leptoniarvu puudumine nullist erinevaks barooniarvuks. Sellest tulenev asümmeetria baroonide (nagu prootonid) ja antikehaoonide (nagu antiprotoonid) vahel võib olla põhjus, miks universumil pole antimaterjali.
Galaktika kesksete mustade aukude moodustumine, nagu ka subgalaktiliste skaalade struktuur, eelistab tumeda aine moodustamiseks steriilseid neutriinoid. Mitme kaudse tõendusmaterjali üksmeel paneb uskuma, et kaua otsitud tumeda aine osake võib tõesti olla steriilne neutriino ”, ütleb Peter Biermann
Algne allikas: Max Planck Society
