Temná hmota je architektom rozsiahlej kozmickej štruktúry a motorom správneho otáčania galaxií. Je to nevyhnutná súčasť fyziky nášho vesmíru - a napriek tomu vedci stále nevedia, z čoho sú vyrobené. Najnovšie údaje z Planck naznačujú, že záhadná látka predstavuje 26,2% vesmíru, takže je takmer päťkrát a polkrát častejšia ako normálna každodenná hmota. Teraz štyria európski vedci naznačili, že môžu mať objav na rukách: signál v röntgenovom svetle, ktorý nemá žiadnu známu príčinu a môže byť dôkazom dlhodobo žiadanej interakcie medzi časticami - menovite zničením temnoty nezáleží.
Keď chcú astronómovia študovať objekt na nočnej oblohe, napríklad hviezdu alebo galaxiu, začnú analyzovať svoje svetlo na všetkých vlnových dĺžkach. To im umožňuje vizualizovať úzke tmavé čiary v spektre objektu, ktoré sa nazývajú absorpčné čiary. Absorpčné čiary sa vyskytujú, pretože prvky hviezdy alebo galaxie absorbujú svetlo pri určitých vlnových dĺžkach, čím zabraňujú väčšine fotónov s týmito energiami dosiahnuť Zem. Podobne môžu interagujúce častice tiež zanechať emisné čiary v spektre hviezdy alebo galaxie, jasné čiary, ktoré sa vytvárajú, keď sa prebytočné fotóny emitujú subatomickými procesmi, ako je vzrušenie a rozpad. Pri pozornom pozorovaní týchto emisných línií môžu vedci zvyčajne vykresliť podrobný obraz fyziky, ktorá sa deje inde vo vesmíre.
Vedci však niekedy zistia, že emisná línia je mätúcejšia. Začiatkom tohto roka vedci z Laboratória fyziky častíc a kozmetiky (LPPC) vo Švajčiarsku a na univerzite Leiden v Holandsku identifikovali nadmerné množstvo energie v röntgenovom svetle pochádzajúce z galaxie Andromeda a hviezdokopa Perseus: emisná línia s energiou okolo 3,5keV. Tento riadok nemôže zodpovedať žiadnemu známemu procesu; je to však v súlade s teoretickými modelmi sterilné neutrino - častica, o ktorej mnohí vedci veria, že je hlavným kandidátom na temnú hmotu.
Vedci sa domnievajú, že táto podivná emisná línia by mohla byť dôsledkom zničenia alebo rozpadu týchto častíc temnej hmoty, čo je proces, pri ktorom sa predpokladá uvoľňovanie rôntgenových fotónov. V skutočnosti sa signál javil ako najsilnejší v najhustejších oblastiach Andromedy a Perseus a stále viac sa rozptyľoval od stredu, čo je distribúcia charakteristická aj pre temnú hmotu. Signál navyše chýba v pozorovaniach hlbokého prázdneho priestoru, čo naznačuje, že je to skutočný a nielen inštrumentálny artefakt.
Pri predtlačení ich článku vedci zdôrazňujú, že samotný signál je podľa vedeckých štandardov slabý. To znamená, že si môžu byť len 99,994% istí, že ide o skutočný výsledok a nielen o nečestné štatistické kolísanie, o úroveň dôvery, ktorá sa nazýva 4σ, (Zlatý štandard pre objav vo vede je 5σ: výsledok, ktorý možno s istotou 99,9999% vyhlásiť za „pravdivý“) Iní vedci si nie sú istí, že temná hmota je koniec koncov také dobré vysvetlenie. Podľa predpovedí vykonaných na základe meraní lýmanovho lesa typu alfa - tj spektrálneho modelu absorpcie vodíka a emisie fotónov vo veľmi vzdialených veľmi starých oblakoch plynu - každá častica, ktorá má byť temnou hmotou, by mala mať energiu vyššiu ako 10keV - viac než dvojnásobok energie tohto najnovšieho signálu.
Štúdium kozmológie je ako vždy plné tajomstiev. Či sa ukáže, že táto konkrétna emisná línia je dôkazom sterilného neutrína (a teda tmavej hmoty) alebo nie, zdá sa, že ide o signál nejakého fyzikálneho procesu, ktorému vedci zatiaľ nerozumejú. Ak budúce pozorovania môžu zvýšiť istotu tohto objavu na 5σna úrovni, astrofyzici budú mať ešte ďalšie fenomény, ktoré budú zodpovedať - vzrušujúce vyhliadky, bez ohľadu na konečný výsledok.
Prieskum tímu bol prijatý do listov o fyzických recenziách a bude uverejnený v nasledujúcom vydaní.
