Учени кръстосаха 32 космически сигнала и чуха отговор от тъмната материя
След 100 години търсене, дали аксионите най-сетне са се отзовали?
Тъмната материя остава една от най-сложните загадки на актуалната физика. Астрономите са уверени в нейното битие, защото масата на невидимото вещество неведнъж надвишава масата на елементарните звезди и газ и то образува гравитационната „ рамка “ на галактиките. Все още обаче никой не е съумял да дефинира от какво тъкмо се състои тази скрита част от Вселената.
За едни от най-обсъжданите претенденти за ролята на частици тъмна материя от дълго време се считат аксионите – толкоз леки и едва взаимодействащи с нормалните форми на материята, че не могат да бъдат закрепени даже в най-чувствителните лаборатории. Екип от откриватели от Университета в Копенхаген предложи необикновен метод на търсене: вместо наземни съоръжения те използваха най-големите галактически структури – галактическите купове.
Куповете са гравитационно свързани системи, съдържащи стотици галактики, с маса, квадрилион пъти по-голяма от тази на Слънцето, и пронизани от обширни магнитни полета. Именно тези полета учените употребяват като „ детектор “. Теоретично фотоните, преминаващи през такива области, могат да се трансфорат в аксиони и по-късно да се трансформират назад в светлина. Следите от тези преходи могат да се видят в излъчването на ярките източници зад куповете.
За да ревизират хипотезата, откривателите избрали 32 обекта, измежду които имало дейни галактики с черни дупки в центровете им, излъчващи мощни потоци високоенергийна светлина. Отделните наблюдения са изглеждали като неправилен звук. Когато обаче данните от всички източници били комбинирани, се появил присъщ стъпаловиден модел – тъкмо това, което математическите и компютърните модели плануват, когато фотоните се трансформират в аксиони и назад.
Резултатът не значи, че аксионите са открити, само че съществено понижава полето на вероятните им свойства. Учените са съумели да изключат цели диапазони от параметри, което значи, че региона на търсене се стеснява. Освен това самият способ може да се повтори за други елементи на спектъра – освен за гама лъчите, само че и за рентгеновите лъчи или забележимата светлина. Ако бъдещите наблюдения потвърдят сигнала, това ще бъде фундаментална стъпка: аксионите биха могли да обяснят „ невидимата маса “, която държи галактиките дружно, и да решат съвсем вековния проблем за природата на тъмната материя.
