ダークマターは、銀河の適切な回転の背後にある大規模な宇宙構造とエンジンの設計者です。それは私たちの宇宙の物理学の不可欠な部分です–それでも科学者はそれが何でできているのかまだ知りません。プランクの最新データは、神秘的な物質が宇宙の26.2％を占め、通常の日常の問題よりも5倍半多いことを示唆しています。現在、ヨーロッパの4人の研究者は、手に発見があるかもしれないとほのめかしています：既知の原因がなく、粒子間の長い間求められてきた相互作用の証拠である可能性があるX線光の信号、つまり暗闇の消滅案件。
天文学者が星や銀河などの夜空の物体を研究したいとき、彼らはすべての波長にわたってその光を分析することから始めます。これにより、吸収線と呼ばれるオブジェクトのスペクトルの細い暗い線を視覚化できます。吸収線は、星や銀河の構成要素が特定の波長の光を吸収し、それらのエネルギーを持つほとんどの光子が地球に到達するのを防ぐために発生します。同様に、相互作用する粒子も輝線を星や銀河のスペクトルに残すことができます。輝線は、励起や崩壊などの素粒子プロセスを介して過剰な光子が放出されたときに作成されます。これらの輝線を注意深く見れば、科学者は通常、宇宙の他の場所で起こっている物理学の確固たる絵を描くことができます。
しかし、科学者は時々、もっと不可解な輝線を見つけます。今年の初め、スイスの素粒子物理学宇宙研究所（LPPC）とオランダのライデン大学の研究者たちは、アンドロメダ銀河とペルセウス星団の両方からくるX線光のエネルギーの過剰な隆起を特定しました。輝線エネルギーは約3.5keVです。この行を説明できる既知のプロセスはありません。しかし、それは理論のモデルと一致しています 無菌ニュートリノ –多くの科学者が暗黒物質の第一候補であると信じている粒子。
研究者たちは、この奇妙な輝線は、これらの暗黒物質粒子の消滅、つまりX線光子を放出すると考えられているプロセスの崩壊に起因すると考えています。実際、信号はアンドロメダとペルセウスの最も密集した領域で最も強く、中心から離れるにつれてますます拡散するように見えました。これは、暗黒物質にも特徴的な分布です。さらに、チームが深い空の空間を観察した結果、シグナルは存在していなかったため、それは実際のものであり、単なる楽器のアーチファクトではないことを示しています。
論文のプレプリントでは、研究者は信号自体が科学的基準によって弱いことを強調するように注意しています。つまり、99.994％の確率で、それが真の結果であり、単なる不正な統計的変動ではなく、4として知られている信頼レベルであると確信できます。σ。 （科学における発見のゴールドスタンダードは5σ：99.9999％の信頼度で「真」と宣言できる結果）他の科学者は、暗黒物質がこのように良い説明であることを確信していません。ライマンアルファフォレストの測定に基づいて行われた予測によると、つまり、非常に遠く、非常に古いガス雲内での水素吸収と光子放出のスペクトルパターン–暗黒物質であると主張する粒子は、10keVを超えるエネルギーを持つ必要があります–詳細この最新の信号の2倍のエネルギーより。
いつものように、宇宙論の研究は謎に満ちています。この特定の輝線が無菌ニュートリノ（したがって暗黒物質）の証拠であることが判明したかどうかにかかわらず、科学者がまだ理解していないいくつかの物理的プロセスの信号であるように見えます。将来の観察により、この発見の確実性が5σレベルでは、天体物理学者はさらに別の現象を説明する必要があります-最終結果に関係なく、エキサイティングな見通しです。
チームの調査はフィジカルレビューレターに受け入れられ、次号に掲載されます。
