Распадающаяся темная материя должна быть видна здесь, в Млечном Пути, в виде ореола вокруг Галактики

Астрономы очень уверены в существовании темной материи, но совершенно не уверены, из чего она состоит.

Проблема в том, что здесь не просто темно, а невидимо. Насколько нам известно, темная материя не излучает свет, не поглощает свет, не отражает свет, не преломляет свет, не рассеивает свет, не рассеивает свет и вообще не имеет ничего общего со светом. Это затрудняет учебу. Однако мы знаем, что темная материя существует благодаря своим гравитационным эффектам. Несмотря на то, что он невидим, он все еще имеет массу, поэтому темная материя в нашей Вселенной (которая, кстати, составляет 85% всей массы в космосе) может влиять на движения нормальной (или взаимодействующей со светом) материи. , как звезды и галактики.

Но может быть способ напрямую увидеть темную материю, и это зависит от того, из чего именно состоит темная материя. Есть множество интересных теорий относительно того, что может быть частицей (или частицами!) за темной материей, и одним из ведущих кандидатов является существо, известное как стерильное нейтрино.

Нейтрино известны десятилетиями , и одно время они, как группа, считались темной материей. У них небольшая масса, но они не взаимодействуют со светом, поэтому они могут соответствовать всем требованиям. Но их роковой недостаток в том, что они слишком горячие : они текут по вселенной со слишком большой скоростью, и вся эта суматоха сгладит образование более крупных структур в космосе.

Другими словами, если бы нейтрино были темной материей, то галактики не могли бы образоваться.

Так что это не сработает, но гипотетический родственник нейтрино может сработать: бесплодный вид. Эти нейтрино чисто гипотетические. Если бы они существовали, у них не было бы не только электрического заряда, но и слабого ядерного заряда, делающего их почти полностью невидимыми. И если у них есть правильные свойства, они могут нести ответственность за темную материю.

Но стерильные нейтрино не могут вечно оставаться стерильными. Они могут (теоретически) время от времени взаимодействовать с нормальными нейтрино, распадаясь в ливне высокоэнергетического излучения. В частности, рентгеновские лучи. Точнее, рентгеновские лучи с энергией 3,5 тысячи электрон-вольт (сокращенно 3,5 кэВ).

Итак, если стерильные нейтрино - это темная материя, а вокруг галактики плавает много темной материи, то должно быть слабое рентгеновское свечение Млечного Пути от всех стерильных нейтрино, превращающихся в излучение.

Еще в 2014 году группа астрономов думала, что они нашли такой сигнал. Оно было едва выше обнаруживаемого порога, но они заявили, что наблюдение является надежным. Однако недавно другие астрономы посмотрели на самые темные части Млечного Пути с помощью новых и улучшенных инструментов , особенно на участках, которые были свободны от максимально возможного загрязнения.

Пока что новое исследование ставит под сомнение утверждение 2014 года и вообще существование стерильных нейтрино как темной материи. Однако надежда еще не потеряна, и астрономы все еще усердно работают в поисках этой характерной сигнатуры 3,5 кэВ.