Χρησιμοποιώντας ειδικά τηλεσκόπια ακτίνων Χ αστρονόμοι παρατήρησαν ένα απροσδόκητο φάσμα που δεν παράγεται από καμία γνωστή ατομική εκπομπή. “Αυτή η γραμμή εκπομπής ονομάστηκε τώρα η γραμμή των 3,5 keV. Μία ερμηνεία αυτής της γραμμής εκπομπής είναι ότι παράγεται από την αποσύνθεση της σκοτεινής ύλης”, λέει ο αστροφυσικός του Πανεπιστημίου του Μαϊάμι Nico Cappelluti.
Το σμήνος των γαλαξιών του Περσέα
“Αυτή η γραμμή εκπομπής των 3,5 keV δεν έχει αναγνωριστεί. Δεν ξέρουμε πραγματικά τι είναι”, δήλωσε η αστροφυσικός Esra Bulbul, στο Κέντρο Αστροφυσικής του Harvard και συν-συγγραφέας στη μελέτη του Cappelluti. “Μια θεωρία όμως λέει ότι μπορεί να είναι ένα άγονο νετρίνο, το οποίο είναι γνωστό ότι προέρχεται από την αποσύνθεση της σκοτεινής ύλης. Αυτό που είναι πραγματικά ενδιαφέρον για τη μελέτη του Cappelluti είναι ότι βρήκε αυτή τη γραμμή 3,5 keV μέσα στον δικό μας Γαλαξία.
Το 2014, μια ομάδα αστρονόμων με επικεφαλής την Bulbul ανακάλυψε μια έντονη γραμμή με ένα πολύ συγκεκριμένο επίπεδο ενέργειας. Κατά τη μελέτη του θερμού αερίου στο σμήνος των γαλαξιών του Περσέα (πάνω εικόνα), τα παρατηρητήρια Chandra και XMM-Newton αποκάλυψαν μια απροσδόκητη γραμμή εκπομπής, που αντιστοιχεί σε ενέργεια 3,5 keV. Αυτό το μήκος κύματος είναι πολύ δύσκολο να εξηγηθεί, καθώς δεν μπορεί να περιγραφεί από τα αστρονομικά αντικείμενα που παρατηρήθηκαν προηγουμένως – ή ακόμα και προβλεπόμενα -.
“Εάν επιβεβαιωθεί θα μας πει ποια είναι η σκοτεινή ύλη και φυσικά θα μπορούσε να είναι μία από τις μεγαλύτερες ανακαλύψεις στη φυσική”, δήλωσε ο Cappelluti. “Γνωρίζουμε ότι ο Γαλαξίας περικυκλώνεται από τη σκοτεινή ύλη, σκεφτόμαστε ότι είναι σαν να ζούμε σε μια φυσαλίδα σκοτεινής ύλης, αλλά θέλουμε επίσης να έχουμε τη στατιστική βεβαιότητα της ανίχνευσής μας, οπότε τώρα βάζουμε στο παιχνίδι και το θέμα του άγονου νετρίνο.
Ο Cappelluti ενδιαφέρεται για τα κοσμικά φαινόμενα των σούπερ μαύρων οπών, τη φύση της σκοτεινής ύλης και των ενεργών γαλαξιακών πυρήνων, που είναι η πολύ έντονη πηγή φωτός που βρίσκεται στο κέντρο πολλών γαλαξιών. Τα πρόσφατα δημοσιευμένα ευρήματα του θα μπορούσαν να δώσουν μια εικόνα για ένα θέμα που επιστήμονες και οι αστροφυσικοί έχουν διερευνήσει εδώ και δεκαετίες: Τι είναι η σκοτεινή ύλη και από πού προέρχεται;
Η μελέτη του Cappelluti, που δημοσιεύτηκε στο περιοδικό The Astrophysical Journal με τίτλο “Η αναζήτηση της γραμμής 3,5 keV στα βαθιά πεδία με το Chandra” εξετάζει μια ενδιαφέρουσα πηγή φωτός που συλλήφθηκε από τέσσερα διαφορετικά τηλεσκόπια, που το καθένα στοχεύει σε διαφορετική κατεύθυνση του ουρανού. Η πηγή του φωτός είναι άγνωστη και ακατανόητη στους επιστήμονες και έχει προκαλέσει μεγάλη αναταραχή στον κόσμο της αστροφυσικής. Ο Bulbul βρήκε επίσης τη γραμμή εκπομπής ενώ μελετούσε σμήνη γαλαξιών το 2014.
Τα ατομικά φάσματα εκπομπής φαίνονται παρακάτω για διάφορα στοιχεία. Κάθε λεπτή ζώνη σε κάθε φάσμα αντιστοιχεί σε μια μοναδική, ειδική μετάβαση μεταξύ των επιπέδων ενέργειας σε ένα άτομο.
Τα τέσσερα τηλεσκόπια που συνέλαβαν την εκπομπή των 3,5 keV ήταν το τηλεσκόπιο NuSTAR της NASA, το τηλεσκόπιο XMM-Newton της Ευρωπαϊκής Διαστημικής Υπηρεσίας (ESA), το τηλεσκόπιο Chandra ακτίνων Χ και το τηλεσκόπιο Suzaku από την Ιαπωνία.
Αυτό το φθινόπωρο, αρκετοί επιστήμονες από όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένου της Bulbul του Χάρβαρντ, σχεδιάζουν να συγκεντρωθούν στο Πανεπιστήμιο του Μαϊάμι για να οργανώσουν ένα τεράστιο έργο εξόρυξης δεδομένων για τη διερεύνηση και έρευνα αυτής της γραμμής εκπομπής 3,5 keV.
“Ο στόχος τώρα είναι να συνεχίσουμε να κοιτάζουμε τον ουρανό μέχρι να αποκτήσουμε πιο ισχυρά τηλεσκόπια με καλύτερη ανάλυση, τα οποία δεν θα είναι έτοιμα μέχρι το 2021 να μοιραστούμε και να αναλύσουμε δεδομένα από άλλους επιστήμονες που προσπαθούν να αποκαλύψουν τα μυστικά της σκοτεινής ύλης , “δήλωσε η Bulbul.
Πηγή
