В поисках Темной Материи

Темная материя все еще может состоять из стерильных нейтрино, но при сканировании нашей собственной галактики не удалось обнаружить предполагаемые сигналы, подтверждающие связь.

Несмотря на знание темной материи, астрофизики все еще упускают одну критическую деталь. «Мы знаем, где это и сколько там, но мы не знаем, что это», — говорит Бен Сафди, астрофизик из Мичиганского университета.

Некоторые считают, что это загадочное вещество состоит из гипотетических субатомных частиц, называемых стерильными нейтрино. В отличие от обычных нейтрино, которые взаимодействуют через гравитацию и слабую ядерную силу, стерильные нейтрино будут взаимодействовать только через гравитацию. И это похоже на те же самые правила взаимодействия, которым следует темная материя.

По этой причине некоторые астрофизики провели последние несколько лет в поисках рентгеновских сигналов, которые были бы получены, если бы стерильные нейтрино распадались в нормальное вещество, как предполагалось. Если были обнаружены такие подписи Рентгеновских, они предполагают , стерильные нейтрино являются (если не  ) неуловимым источником темной материи. А с 2014 года необъяснимая линия рентгеновского излучения, обнаруженная в ряде других галактик, заставляет некоторых астрономов надеяться, что мы, возможно, приблизимся к окончательному поиску подходящего кандидата для темной материи.

Тем не менее, после анализа 20-летних данных из самых темных, самых черных областей нашего Млечного Пути в поисках этого специального рентгеновского сигнала, Сафди и его исследовательская группа не смогли его найти. Это означает, что в настоящее время нет экспериментальных доказательств того, что темная материя состоит из стерильных нейтрино, заключил Сафди и его команда в своей работе , опубликованной в журнале  Science . В конце концов, если внегалактический рентгеновский сигнал был получен темной материей (в частности, распадом стерильного нейтрино), а Млечный Путь полон темной материи, то мы также должны обнаружить сигнал в нашей собственной галактике.

«Мы были разочарованы. Это не тот результат, на который мы надеялись », — говорит Сафди. Их результаты не означают, что стерильные нейтрино не являются источником темной материи — просто они не нашли рентгеновских сигналов, которые бы указывали на связь. Итак, теперь вернемся к чертежной доске, чтобы посмотреть, что еще может связать темную материю со стерильным нейтрино. 

Присмотревшись

Хотя другие попытки связать темную материю с этими сигналами вглядывались в далекие галактики, Сафди и его соавторы решили присмотреться к дому.

«Мы сделали скачок в том, что если [излучается рентгеновский сигнал] там, то он также должен [излучаться] вокруг нашей собственной галактики». По словам Сафди, Млечный Путь, где находится наша солнечная система, окружен таинственным веществом. Команда исследовала самые темные, самые чистые части нашей галактики — части, предположительно, только темной материи — для рентгеновского сигнала, указывающего на распадающиеся стерильные нейтрино. Но они не нашли такого сигнала.

По словам Сафди, возможно, что эта рентгеновская подпись появилась в других исследованиях темной материи как своего рода загрязнитель. Если посмотреть на галактики далеко, это означает, что в данные попадают помехи от газов, звезд и других космических материалов. Информация о темной материи из нашей собственной галактики более чистая. «Мы искали излучение темной материи поверх всего», — говорит Сафди.

Новый подход

Сафди и его команда считают, что, возможно, другие виды рентгеновских лучей — с разными длинами волн — все еще могут доказать, что стерильные нейтрино составляют темную материю. Сейчас они применяют одну и ту же концепцию исследования к этим различным рентгеновским лучам, чтобы увидеть, могут ли они излучаться из самых пустынных районов Млечного Пути.

«Теперь у нас есть этот мощный метод, который мы можем применить к этим данным, — говорит Сафди. — И кто знает? Может быть, мы найдем доказательства темной материи.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *