Иновативно преосмисляне на рентгеновата информация от галактическите клъстери ще помогне да се изясни природата на тъмната материя. За целта бяха използвани рентгеновата обсерватория Чандра, XMM-Newton и Hitomi. Ако данните им бъдат потвърдени от бъдещи наблюдения, тогава ще можем да разберем тайнственото невидимо вещество, което запълва 85% от материята на Вселената.
Изследването е започнало през 2014 г., когато астрономите отбелязаха нарастване на интензитета с изключително специфична енергия в галактическия клъстер на Персей. Тази емисия има енергия от 3,5 keV. Тази интензивност беше трудно да се обясни от гледна точка на познати обекти, затова те предполагаха съществуването на тъмна материя. По-късно бяха изследвани 73 други галактически клъстера и бяха открити същите резултати. След 2 седмици, друг екип от учени стигна до същото заключение.
Бърз поглед към клъстера Персей
Тези два резултата остават противоречиви: някой е намерил 3.5 keV линия, докато други не. Дебатът приключи през 2016 г. с появата на Хитоми, предназначена да търси такива функции. Така че този телескоп не можеше да намери 3.5-киловата линия в Персей. Но тук историята прави рязък завой.
Някои учени отбелязват, че образът на Хитоми е много по-странен, отколкото показа Чандра. Оказа се, че данните на Персей са представени от смес от рентгенови сигнали от два източника: дифузен компонент на горещия газ, който обхвана галактическия център, и рентгенови лъчи в близост до супермасивната черна дупка. Когато се използва Chandra, е възможно да се разделят тези източници и да се разкрие излишък на рентгенови лъчи при 3.5 keV. Оттук и необходимостта да се обясни това поведение: откриването на рентгеновата абсорбция при изследването на черна дупка и излъчването на лъчи при същата енергия, но вече при изследването на горещ газ.
Последните данни показват, че рентгеновата абсорбция при 3.5 keV се открива в района около черната дупка в центъра на Персей. Това означава, че частиците тъмна материя в клъстера поглъщат и освобождават радиацията. Ако новият модел е истина, тогава един ден ще помогне да се определи истинската природа на тъмната материя.
Това поведение е познато на учените, изучаващи звезди и газови облаци с помощта на оптични телескопи. Старлайт често показва линии на абсорбция. Абсорбцията премахва атомите от ниско до високо енергийно състояние. Атомът бързо отива на ниска енергия и освобождава светлината. Ако следваме само облака в посока от звездата, тогава ще се намери само флуоресцентна светлина.
Изследователите смятат, че частиците на тъмната материя могат да се държат като атоми с две енергийни състояния, разделени от 3.5 keV. За да научат нови подробности, учените ще трябва да продължат да наблюдават клъстера от Персей и други подобни.
