Приборы уловили возможный сигнал космической тёмной материи

Группа учёных из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики под руководством Эсры Бюльбюль (Esra Bulbul) сообщила о регистрации новых сигналов, вероятно, исходящих от скоплений тёмной материи в межгалактическом пространстве.

Как рассказывают исследователи, многие галактики принадлежат к крупным космическим кластерам, таким как местная группа, в которую входит Млечный Путь и Андромеда. Наиболее крупные из галактических кластеров могут содержать тысячи галактик, каждая из которых будет гравитационно связана с другой. Ближайший к местной группе кластер — это Скопление Девы, состоящее из более чем двух тысяч звезд, и удалённое на 50 миллионов световых лет от Земли.

Пространство между галактиками в кластерах не пустует. Оно заполнено горячим межгалактическим газом, температура которого составляет порядка десяти миллионов градусов по Кельвину (9,9 миллионов градусов по Цельсию), или даже выше. Газ обогащен тяжёлыми элементами, которые вышли из галактик и скопились во внутрикластерной среде в течение миллиардов лет галактической и звёздной эволюции.

Эти элементы можно обнаружить при помощи современных приборов по их эмиссионным линиям в рентгеновском диапазоне. Так учёные идентифицируют кислород, неон, магний, кремний, серу, аргон, кальций, железо, никель, и даже хром и марганец.

Пропорции содержания этих элементов в межгалактическом газе указывает на наличие сверхновых в различных типах галактик в скоплениях, поскольку именно эти мощные вспышки и являются основным источником выброса элементов в газообразном состоянии. Изучая эмиссионные линии, можно узнать кое-что и о наличии тёмной материи — загадочной субстанции, не участвующей в электромагнитном взаимодействии и потому невидимой для приборов.

Бюльбюль и её коллеги обнаружили в своих данных сигнал, не имеющий соответствия ни с одним из известных элементов межгалактического газа. Астрофизики изучали в рентгеновском спектре семьдесят три кластера, в том числе и Скопление Девы. Эмиссионная линия, которую они зарегистрировали, была крайне слабой, что говорит о возможности того, что источником был сгусток тёмной материи.

Учёные сообщают в пресс-релизе, что излучение могло быть следствием распада гипотетических частиц тёмной материи, которыми могут быть стерильные нейтрино. Так или иначе, Бюльбюль и её команда уверены, что рентгеновское излучение, исходящее от раскалённого газа, является наилучшим местом поиска источников загадочной субстанции и её возможных частиц. Результаты исследования описаны в статье, опубликованной в издании The Astrophysical Journal.

Подтвердить результаты астрофизики надеются в 2015 году, когда в космос будет выведена японская обсерватория под названием Рентгеновский космический телескоп Astro-H. Новые данные позволят исключить ошибку, подтвердить наличие сигнала и установить его происхождение.