Iskanje znakov temne snovi zunaj njenega gravitacijskega učinka se je izkazalo za neuspeh – tokrat pa je kontroverzno.
Astronomi niso ugotovili, da je rentgenski žarek plod določenega kandidata za temno snov: sterilnih nevtrinov.
Raziskovalci trdijo, da je to rezultat, ki meče nekoliko senco na tega kandidata kot vodilnega kandidata za temno snov, vendar je ne zavrne v celoti.
Temna snov je ogromno staro vprašaj. Čeprav ga ne moremo neposredno zaznati, vemo, da obstaja, ker ima resnično močan gravitacijski učinek na snov, ki jo vidimo.
Na primer, snov na zunanjih robovih galaksij se premika hitreje, kot če bi bila pod gravitacijskim vplivom same vidne snovi. In gravitacijsko leče – način, kako gravitacija upogne pot svetlobe – je tudi močnejše, kot pričakujemo. Na podlagi teh učinkov so astronomi izračunali, da je 85 odstotkov snovi v vesolju temna snov.
Ker ga ne najdemo, ne vemo, kaj je. Obstaja več hipotetičnih kandidatov, astronomi pa poskušajo najti načine, kako jih odkriti.
Sterilni nevtrino je hipotetični delček. Normalni nevtrini, najpogostejši delci v vesolju, so podobni elektronom, vendar nimajo naboja in imajo zelo malo mase, zato komaj sodelujejo z normalno snovjo. Fiziki so predlagali, da sterilni nevtrino sploh ne bo vplival na normalno snov, razen gravitacijsko.
Toda ti hipotetični nevtrini so tudi nestabilni. Razpadli bi morali v običajne nevtrine in elektromagnetno sevanje. In če se tako razpadajo, je treba to sevanje zaznati. Zelo šibka, a zaznavna.
Kot je bilo navedeno v študiji iz leta 2014, so bili zaznani šibki rentgenski žarki sterilnega razpada nevtrinov iz oddaljenih galaksij, sevanje, imenovano linija 3,5 keV Potem pa nadaljnje študije – ena leta 2016 na pritlikavi galaksiji, oddaljeni 260.000 svetlobnih let, in druga leta 2017 na kopici galaksij, oddaljeni 240 milijonov svetlobnih let -, ugotovitve niso potrdile.
Vemo, da ima Mlečna pot pomemben halo temne snovi, zato bi morali, če v njej razpadejo sterilni nevtrini, zaznati okoli galaksije.
Skupina je izvedla metaanalizo 20 let surovih arhiviranih rentgenskih podatkov na praznem prostoru okoli Mlečne ceste, kjer drugi svetleči predmeti ne bi motili iskanja znakov emisij 3,5 KeV. Tega niso našli.
“Ta članek iz leta 2014 in nadaljnje delo je potrdilo, da je signal vzbudil veliko zanimanje za skupnosti astrofizike in fizike delcev zaradi priložnosti, da se prvič natančno naučimo, kaj je temna snov na mikroskopski ravni,” je povedal fizik Ben Safdie z Univerze v Michiganu.
“Naši rezultati ne pomenijo, da temna snov ni sterilni nevtrino, pomeni pa, da – v nasprotju z navedbami leta 2014 – doslej ni eksperimentalnih dokazov, ki bi kazali na njen obstoj.”
Raziskava je bila objavljena v reviji Science.
Viri: Foto: Halo temne snovi galaksije Rimske ceste. Zosia Rostomian in Nicholas Rodd / Berkeley Lab; in Christopher Dessert ter Benjamin Safdi / Univerza v Michiganu
