Скопление персея дает подсказки о природе темной материи.
Инновационная интерпретация набора рентгеновских данных обсерваторий Nasa "Chandra", ESA "XMM - Newton" и японской "Hitomi" может стать важным шагом в понимании природы таинственного, невидимого вещества, составляющего около 85% материи во вселенной. Результаты исследования представлены в журнале Physical Review D.
"В Поисках Ответа на Самый Главный Вопрос об Устройстве Вселенной не Может Быть Чего-то Неоднозначного, Поэтому Либо Новый Результат Станет Чрезвычайно Важным для Науки, Либо Окажется Пустышкой", - сказал Джозеф конлон, ведущий автор исследования из оксфордского университета (Великобритания.
Странная энергия и темная материя.
История началась в 2014 году, когда команда астрономов из гарвард - смитсоновского центра астрофизики в Кембридже (США) обнаружила интенсивный всплеск очень специфической энергии, анализируя данные наблюдений газа в галактическом скоплении Персея телескопами "Chandra" и " ХММ- Newton".
Странная эмиссионная линия обладала энергией 3, 5 килоэлектронвольт (кэв), которую очень трудно, если не невозможно объяснить привычными астрономическими объектами, в итоге астрономы склонились к темной материи. Впоследствии команда сообщила о существовании такой - же линии при исследовании других 73 скоплений галактик.
Предположение, что виновником является темная материя, еще больше укрепилось в сознании ученых, когда через неделю другая группа исследователей из лейденского университета (Нидерланды) сообщила об обнаружении линии излучения 3, 5 кэв в наблюдениях галактики Андромеды и окраин кластера Персея, подтверждая предыдущий результат.
Неожиданные данные от японского телескопа.
Однако в 2016 году телескоп "Hitomi", специально предназначенный для наблюдений линий излучения в рентгеновских спектрах космических источников, не смог обнаружить линию 3, 5 кэв в кластере Персея.
В попытках разрешить спор телескопов исследователи провели анализ наблюдений и установили, что "Hitomi" на самом деле получает более "размытые" изображения, чем "Chandra", так как данные японской обсерватории о кластере Персея состоят из смеси рентгеновских сигналов от двух источников: диффузной составляющей горячего газа, охватывающего большую галактику в центре кластера, и рентгеновского излучения вблизи сверхмассивной черной дыры этой галактики. Более четкие снимки "Chandra" позволили астрономам выделить рентгеновский сигнал от горячего газа путем удаления точечных источников, в том числе рентгеновское излучение материала вблизи сверхмассивной черной дыры.
Повторно проанализировав наблюдения "Chandra" 2009 года за областью вокруг черной дыры в центре кластера Персея, исследователи обнаружили удивительное доказательство дефицита, а не избытка рентгеновских лучей энергией 3, 5 кэв. Это говорит о том, что в скоплении что-то поглощает их. Когда астрономы смоделировали спектр "Hitomi", добавив эту линию поглощения к линии излучения горячего газа, наблюдаемой "Chandra" и "XMM - Newton", в суммированном спектре они не обнаружили никаких признаков поглощения или излучения рентгеновских лучей при 3, 5 кэв, что согласуется с наблюдениями японского телескопа.
Новый вопрос.
Перед учеными встала следующая задача: объяснить поглощение рентгеновского излучения при наблюдении за черной дырой и излучение той же энергии горячим газом на большом удалении от нее.
На самом деле такое поведение хорошо известно астрономам, которые изучают звезды и облака газа с помощью оптических телескопов. Излучение звезды, окруженной облаком газа, часто показывает линии поглощения, возникающие, когда свет от нее определенной энергии поглощается атомами в облаке. По аналогии команда из оксфордского университета предположила, что частицы темной материи могут быть похожими на атомы, имеющие два энергетических состояния, разделенных 3, 5 кэв. Это объясняет необычные рентгеновские сигналы, поступающие от Персея, и намекает на природу темной материи.
Чтобы написать следующую главу этой истории, астрономам потребуются дальнейшие наблюдения скопления Персея и других подобных ему. Источник: in - Space. ru.