O regândire inovatoare a informațiilor cu raze X din clustere galactice va ajuta la clarificarea naturii materiei întunecate. În acest scop, au fost utilizate Observatorul X-ray de Chandra, XMM-Newton și Hitomi. Dacă datele lor sunt confirmate de observațiile viitoare, atunci vom putea înțelege substanța misterioasă invizibilă care umple 85% din materia Universului.
Studiul a început în 2014, când astronomii au înregistrat o creștere a intensității cu o energie extrem de specifică în grupul galactic Perseus. Această linie de emisie are o energie de 3,5 keV. Această intensitate a fost dificil de explicat în termeni de obiecte familiare, prin urmare, ei sugerau existența unei materii întunecate. Mai târziu, au fost investigate alte 73 de grupuri galactice și s-au găsit aceleași rezultate. După 2 săptămâni, o altă echipă de oameni de știință a ajuns la aceeași concluzie.
O privire rapidă la Clusterul Perseus
Dar aceste două rezultate au rămas controversate: cineva a găsit linia de 3,5 keV, în timp ce altele nu. Dezbaterea sa încheiat în 2016 odată cu apariția lui Hitomi, concepută pentru a căuta astfel de trăsături. Deci, acest telescop nu a putut găsi linia 3.5 keV în Persey. Dar aici povestea face o întoarcere bruscă.
Unii savanți au remarcat că imaginea lui Hitomi a fost mult mai bizară decât a arătat Chandra. Sa dovedit că datele Perseus sunt reprezentate de un amestec de semnale de raze X din două surse: componenta difuză a gazului fierbinte care a cuprins centrul galactic și razele X în apropierea găurii negre supermassive. Când sa folosit Chandra, a fost posibilă separarea acestor surse și descoperirea unui exces de raze X la 3,5 keV. Prin urmare, necesitatea de a explica acest comportament: detectarea absorbției de raze X în sondajul unei găuri negre și emisia de raze la aceeași energie, dar deja în sondajul unui gaz fierbinte.
Cele mai recente date arată că absorbția razelor X la 3,5 keV este detectată în regiunea din jurul găurii negre din centrul Perseus. Aceasta înseamnă că particulele de materie întunecată din cluster absorb și eliberează radiația. Dacă noul model este adevărat, atunci într-o zi acesta va determina natura adevărată a materiei întunecate.
Acest comportament este cunoscut pentru oamenii de știință care studiază stelele și norii de gaz folosind telescoape optice. Starlight prezintă adesea linii de absorbție. Absorbția îndepărtează atomii de la starea de energie joasă la cea înaltă. Un atom se duce rapid la energie scăzută și eliberează lumină. Dacă urmăm doar norul în direcția stelei, atunci se va găsi numai o lumină fluorescentă.
Cercetătorii cred că particulele de materie întunecată se pot comporta ca atomi cu două stări de energie separate de 3,5 keV. Pentru a învăța noi detalii, oamenii de știință vor trebui să continue să observe clusterul lui Perseus și altele asemenea.
