Ловцы темной материи нашли подозрительный рентгеновский сигнал

Пик, обнаруженный в рентгеновском излучении 73 галактик
Пик, обнаруженный в рентгеновском излучении 73 галактик

Две независимые группы исследователей обнаружили в рентгеновском спектре галактических скоплений линию излучения неизвестного происхождения. По одной из версий, она может быть результатом распада одной из гипотетических разновидностей частиц темной материи, так называемых стерильных нейтрино. Оба исследования выложены в архиве Корнельского университета, кратко о них пишут Элементы и New Scientist.

Первое исследование выполнено сотрудниками американского Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики, вторая работа сделана астрофизиками из Украины, Голландии и Швейцарии. Обе группы анализировали данные европейского рентгеновского телескопа XMM-Newton.

В ходе анализа американские астрономы провели усреднение рентгеновского спектра по 73 ярким галактическим скоплениям. Усреднение позволило существенно увеличить количество данных для статистической обработки и избавиться от индивидуальных особенностей разных скоплений. Кроме того, оно позволило исключить систематические шумы детекторов (спектры разных галактик из-за разного красного смещения складывали только после частотной подгонки, которая размывает возможные шумы).

В полученных данных ученые обнаружили пик излучения с энергией 3,57 килоэлектронвольт. Происхождение этого пика не известно — ни в одном известном химическом элементе нет электронного перехода с такой энергией. Два детектора (PN и MOS) телескопа XMM-Newton зафиксировали этот пик независимо друг от друга. При этом статистическая значимость пика в данных каждого из приборов достигает довольно высоких трех-четырех сигма (в физике элементарных частиц принято считать «доказательной» значимость в пять сигма).

Вторая группа исследователей провела подобный анализ только на двух галактических кластерах, без усреднения спектров. Объектами исследования стали скопление Персея и туманность Андромеды, причем в обоих случаях ученые независимо обнаружили неидентифицированный пик. Его энергия составила 3,52 килоэлектронвольт при достоверности в 4,4 сигма. Авторам удалось также приближенно показать, что распределение интенсивности пика скорее напоминает распределение темной материи, а не межгалактического газа.

По словам ученых, источником обнаруженного излучения может быть распад так называемых стерильных нейтрино. Это гипотетические тяжелые нейтрино, которые не участвуют ни в каких взаимодействиях помимо гравитационных, но могут очень редко распадаться на обычное нейтрино и фотон. Если обнаруженный пик действительно имеет такое происхождение, то энергия стерильного нейтрино должна составить 7,1 электронвольт, что не противоречит современным представлениям о темной материи. Это не может служить доказательством происхождения сигнала, но, очевидно, стимулирует поиск «необъяснимого» пика в данных других рентгеновских телескопов: Chandra, Suzaku и будущем Astro-H.

Сейчас проводится множество экспериментов по поиску гипотетических частиц темной материи, ни один из которых не дал пока положительных результатов. На роль кандидатов, помимо стерильных нейтрино, претендуют ВИМПы, аксионы и темные фотоны, — частицы, имеющие очень разную предсказанную массу.

Обсудить
Наука и техника00:0317 сентября
Перед парадом вермахта и Красной армии в Бресте

«Появилась бы "бандеровская Украина" под контролем Германии»

Зачем Сталин подружился с Гитлером и устроил парад Красной армии с вермахтом
01:48Сегодня
Наука и техника00:0013 сентября

Минус почка

Apple показала новые iPhone и фекальные эмодзи
Пирамида изгоев
Кому выгодна смерть биткоина
День пенсионного единства
ПФР поднимает уровень знаний о пенсионной системе по всей России
Китай убивает биткоин
Криптовалюта обвалилась и рискует схлопнуться
Жить будем
Россияне обнищают, зато не умрут с голода
«Трусы я снимать отказался, но он достал ствол...»
Задержанные и полицейские о скандальной операции против наркотиков
Первый парень на селе
Деревенский маньяк жег своих жертв в печи и закапывал в огороде
Страх и ненависть на могилах
Зачем русские, кавказцы и азиаты устроили бойню на Хованском кладбище
Мимо: «Аллигатор» дал залп по зрителям
Боевой вертолет по ошибке пустил ракеты в людей под Петербургом
10 величайших автомобилей Германии
Немецкие автомобили, творившие автомобильную историю
Где-то убыло, где-то прибыло
Как гонщики Ferrari проиграли одну из важнейших гонок сезона Формулы-1
Первый тест новой Honda CR-V
Как кроссовер из США будет удивлять россиян и конкурентов
Заткнитесь и возьмите наши деньги
Новинки Франкфурта с большим клиренсом, которые мы хотим видеть в России