Версия для слабовидящих
Темная материя посылает сигналы Печать Email
Новости об инновациях
22.08.2014

Астрономы, возможно, зафиксировали следы темной материи: в рентгеновском спектре скоплений галактик они обнаружили загадочную линию, которая, возможно, образуется в результате распада стерильных нейтрино — кандидатов на роль частиц темной материи.

В науке на каждом этапе ее развития существует ряд неразрешенных проблем.

Одной из таких загадок в современной науке является проблема существования темной материи — особой формы материи, которая не излучает электромагнитные волны и присутствие которой обнаруживается только через гравитационное взаимодействие. О темной материи впервые стало известно еще в 1933 году, когда американский астроном швейцарского происхождения Фриц Цвикки оценил массу скопления галактик Coma и пришел к заключению, что она в 50 раз превышает массу видимого вещества.

С тех пор этой проблеме были посвящены тысячи научных статей.

Несмотря на то что на темную материю приходится 22% от всего вещества Вселенной, что примерно в пять раз больше той доли, которая отводится барионной материи, из которой состоят звезды, планеты и мы с вами, проблема темной материи так и остается нерешенной. В частности, частицы темной материи до последнего момента так и не были найдены, хотя ученые предлагают несколько кандидатов на эту роль и ведут активные поиски таких частиц.

Неудачи в поисках частиц темной материи, как и некоторые другие проблемы теории темного вещества, подвигли астрофизиков на создание модифицированной ньютоновской динамики (MOND), объясняющей наблюдаемые проявления темной материи модификацией закона тяготения Ньютона. Теория MOND, зародившаяся как смелое предположение в начале восьмидесятых, в настоящее время набирает обороты и приобретает все больше сторонников среди крупных специалистов в области астрофизики.

Находка американских астрономов, опубликованная в The Astrophysical Journal, возможно, склонит чашу весов на сторону теории темной материи.

Группа ученых под руководством доктора Эсры Бюльбюль из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики пошла по стопам Фрица Цвикки. Они исследовали скопления галактик. Всего в их выборку вошли 73 скопления галактик, в том числе и скопление Coma, изучая которое, Цвикки впервые обнаружил проявления темной материи. Скопления галактик привлекли внимание ученых не случайно. Они могут содержать в себе тысячи галактик и представляют собой крупнейшие во Вселенной образования из темной материи и горячего межгалактического газа. Температура этого газа достигает миллионов кельвинов.

Тяжелые элементы, содержащиеся в межгалактическом газе, — это непосредственный продукт эволюции галактик, поскольку они попадают в межгалактическое пространство, покидая родительские галактики и накапливаясь в нем на протяжении миллиардов лет.

Относительное содержание различных тяжелых элементов в межгалактическом газе содержит в себе ценную информацию о частоте вспышек сверхновых в галактиках разных морфологических типов, а также об истории обогащения тяжелыми элементами межгалактической среды.

Эсра Бюльбюль и ее коллеги исследовали рентгеновский спектр горячего межгалактического газа. Поскольку ученых интересовало очень слабое излучение в линиях, которое неразличимо в спектрах отдельно взятых скоплений галактик, они решили сложить рентгеновские спектры всех скоплений их выборки, предварительно внеся поправки за красное смещение каждого скопления.

К своему удивлению, ученые обнаружили в суммарном спектре очень слабую неопознанную линию.

Эта линия не исчезла, когда астрономы разделили выборку скоплений на группы и сложили спектры скоплений из этих групп. Таким образом, источником этого сигнала было не одно отдельно взятое скопление, а все скопления из этих групп.

Наиболее заманчивым объяснением этого явления может быть то, что неопознанная линия образуется в результате распада одного из кандидатов на роль частиц темной материи — стерильных нейтрино. Стерильные нейтрино в отличие от нейтрино других трех поколений не вступают в слабое взаимодействие и поэтому являются практически не обнаружимыми. Однако стерильные нейтрино должны спонтанно распадаться на фотон и «обычное» (не стерильное) нейтрино.

Если неопознанная линия действительно является результатом распада стерильных нейтрино, это приведет к прорыву в теории темной материи.

Однако ученые отмечают, что линия очень слабая и ее существование требует дальнейшего подтверждения, в том числе и с использованием данных, которые будут получены японским рентгеновским космическим телескопом Astro-H.

Источник - http://www.nanonewsnet.ru/articles/2014/temnaya-materiya-posylaet-signaly

 
Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта Карта сайта