Раcкрытие секретов темной материи

Астрофизик из университета Майами Нико Каппелути изучает сверхмассивные черные дыры, интересуется природой темной материи и активными ядрами галактик, которые является очень яркими источниками света, находящимися в центре многих галактик.

Недавно Каппелути опубликовал выводы, которые могли бы дать представление о том, что ученые и астрофизики изучают десятилетиями: что такое темная материя и откуда она взялась?

По словам Эсры Бюльбюль, астрофизика из Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики и соавтора исследования Каппелути, около 95 процентов массы во Вселенной состоит из материала, который неизвестен и невидим для ученых, то есть темной материи.

Исследование Каппелути, опубликованное в «Астрофизическом журнале» рассматривает интересный источник света, который был захвачен четырьмя различными телескопами, каждый из которых указывает в другом направлении в небо. Источник света незнакомый и неузнаваемый ученым и вызвавший настоящий переполох в мире астрофизики. Эсра Бюльбюль также обнаружила эмиссионную линию при изучении скоплений галактик в 2014 году.

«Мы используем специальные телескопы, чтобы поймать рентгеновский свет в небе, и, глядя на эти рентгеновские лучи, телескопы заметили неожиданную особенность и захватили спектр света, который не создается ни одной известной атомной эмиссией», — сказал Каппелути. «Эта эмиссионная линия теперь называется 3,5 килоэлектронным вольтом (КЭВ). Одна интерпретация этой эмиссионной линии заключается в том, что она возникает при распаде темной материи».

Четыре телескопа, которые захватили выброс 3,5 кэВ, были телескопом NASA NuSTAR, телескопом XMM-Newton Европейского космического агентства (ESA), телескопом Chandra (Чандра) и телескопом Suzaku (Сузаку) из Японии.

«Эта эмиссионная линия на 3,5 кэВ не установлена, мы действительно не знаем, что это такое», — сказала Бюльбюль. «Но одна из теорий состоит в том, что это может быть стерильное нейтрино, которое также известно как разлагающаяся темная материя. Что действительно интересно в исследовании доктора Каппелути, так это то, что он нашел эту линию 3,5 кэВ в нашей собственной галактике».

«Если это подтвердится, то это скажет нам, что такое темная материя и может стать одним из основных открытий в физике», — сказал Каппелути. «Мы знаем, что Млечный Путь окружен темной материей. Подумайте об этом, как будто мы живем в пузыре темной материи. Но мы также хотим иметь статистическую достоверность нашего обнаружения, поэтому теперь мы собираем стерильный нейтрино целевой группы».

Осенью этого года несколько ученых со всего мира, планируют собраться в Университете Майами, чтобы организовать масштабный проект по получению данных для исследования эмиссионной линии на 3,5 кэВ.

«Цель состоит в том, чтобы продолжать наблюдения, пока мы не получим более мощные рабочие телескопы с лучшим разрешением, которые будут готовы после 2021 года, а также поделиться и проанализировать данные других ученых, которые пытаются раскрыть секреты темной материи , — сказала Эсра Бюльбюль.

Больше информации: Searching for the 3.5 keV Line in the Deep Fields with Chandra: the 10 Ms observations, arxiv.org/abs/1701.07932

Nico Cappelluti et al. Searching for the 3.5 keV Line in the Deep Fields with Chandra: The 10 Ms Observations, The Astrophysical Journal (2018). DOI: 10.3847/1538-4357/aaaa68