Тамна материја је архитекта космичке структуре великих размера и мотор који стоји иза правилне ротације галаксија. То је незаобилазни део физике нашег Универзума - а научници још увек не знају од чега се састоји. Најновији подаци из Планцка указују на то да тајанствена супстанца чини 26,2% космоса, што га чини скоро пет и пол пута већим од уобичајене, свакодневне материје. Сада су четири европска истраживача наговестила да ће можда имати откриће на својим рукама: сигнал у рендгенском светлу који нема познати узрок и може бити доказ дуго тражене интеракције између честица - наиме, уништења мрака материја.
Када астрономи желе да проуче објекат на ноћном небу, попут звезде или галаксије, започињу анализом његове светлости кроз све таласне дужине. То им омогућава да визуелизују уске тамне линије у спектру објекта, назване апсорпционе линије. Линије апсорпције настају зато што звездани или компонентни елементи галаксије упијају светлост на одређеним таласним дужинама, спречавајући већину фотона са тим енергијама да дођу до Земље. Слично томе, међусобно делујуће честице такође могу да оставе линије емисије у спектру звезде или галаксије, светле линије које настају када се вишак фотона емитује преко субатомских процеса као што су узбуђење и распадање. Гледајући пажљиво ове емисијске линије, научници обично могу насликати робусну слику физике која се дешава негде другде у космосу.
Али понекад научници проналазе линију емисија која је збуњујућа. Почетком ове године, истраживачи у Лабораторији за физику и космологију честица (ЛППЦ) у Швајцарској и Универзитету Леиден у Холандији идентификовали су вишак енергије у рендгенском светлу који долази и из галаксије Андромеда и из периода звезда Персеус: линија емисије са енергијом око 3,5кеВ. Ниједан познати процес не може да објасни ову линију; међутим, у складу је са моделима теоријског стерилни неутрино - честица за коју многи научници верују да је главни кандидат за тамну материју.
Истраживачи верују да би та чудна емисиона линија могла бити резултат уништавања или распада ових честица тамне материје, процеса за који се мисли да ослобађа рендгенске фотоне. У ствари, чинило се да је сигнал најјачи у најгушћим пределима Андромеде и Перзеја и све више се дифузно удаљава од центра, дистрибуције која је такође карактеристична за тамну материју. Уз то, сигнал је изостао из посматрања тима дубоког, празног простора, што имплицира да је прави, а не само инструментални артефакт.
Приликом штампања својих радова, истраживачи пажљиво истичу да је сигнал слаби према научним стандардима. То јест, они могу бити само 99,994% сигурни да је то прави резултат, а не само груба статистичка флуктуација, ниво поузданости који је познат као 4σ. (Златни стандард за откриће у науци је 5σ: резултат који се са 99,9999% поузданости може прогласити "истинитим". Други научници нису толико сигурни да је тамна материја на крају тако добро објашњење. Према предвиђањима која су направљена на основу мерења Лиман-алфа шуме - то јест спектрални образац апсорпције водоника и емисије фотона унутар врло удаљених, веома старих гасних облака - свака честица која би требало да представља тамну материју требало би да има енергију изнад 10кеВ - више двоструко више енергије од овог најновијег сигнала.
Као и увек, проучавање космологије испуњено је мистеријама. Да ли се та посебна линија емисије покаже као стерилни неутрино (а тиме и тамна материја) или не, чини се да је сигнал неког физичког процеса који научници још увек не разумеју. Ако будућа запажања могу повећати сигурност овог открића на 5σнивоа, астрофизичари ће имати још једну појаву да узму у обзир - узбудљиву перспективу, без обзира на крајњи резултат.
Истраживање тима прихваћено је у Писма физичког прегледа и биће објављено у наредном броју.
