Нова інтерпретація даних рентгенівських спостережень одного скупчення галактик може допомогти астрономам розгадати загадку, що стоїть перед ними протягом декількох десятиліть: визначити природу темної матерії.

Ця історія почалася в 2014 році, коли астрономи вперше виявили пік на рівні енергії 3,5 кеВ в даних рентгенівських наглядів гарячого газу, розташованого в скупченні галактик Персей. Ці спостереження були проведені за допомогою космічних обсерваторій Chandra і XMM-Newton.

Цей пік по ряду міркувань був приписаний частинкам темної матерії. Кілька груп вчених знайшли аналогічні піки при спостереженнях інших космічних об’єктів, проте інші вчені підтвердження цього піку в своїх спостереженнях не знайшли. Здавалося б, остаточно суперечку вирішив в 2016 року японський супутник Hitomi, спеціально створений для докладних спостережень емісійних ліній в рентгенівських спектрах космічних об’єктів, що не виявив лінії на рівні енергії 3,5 кеВ в рентгенівському спектрі скупчення галактик Персей.

Нагадаємо також, що темна матерія в галактиці NGC 5949 розподілена «неправильно».

Однак в новому дослідженні астрономи на чолі з Джозефом Конлоном (Joseph Conlon) з Оксфордського університету, Великобританія, повідомляють, що виявили деталь, яка дозволяє пояснити відсутність емісійного піку на рівні 3,5 кеВ в даних, зібраних за допомогою супутника Hitomi. Згідно з цією версією дані, зібрані апаратом Hitomi, являють собою накладення рентгенівського випромінювання, що йде від двох різних джерел: дифузного гарячого газу, що оточує центральну галактику скупчення, і надмасивної чорної діри, розташованої в центрі цієї галактики.

В даних спостережень, виконаних за допомогою обсерваторій Chandra і XMM-Newton, що мають більш високу просторову роздільну здатність, в порівнянні з апаратом Hitomi, Конлон і колеги змогли розділити ці дві складові сигналу і побачили, що гарячий газ демонструє максимум інтенсивності випромінювання на рівні енергії 3,5 кеВ, в той час як надмасивна чорна діра демонструє, навпаки, поглинання випромінювання на цьому рівні енергії. При накладенні двох джерел в спектрі на рівні 3,5 кеВ спостерігається рівна ділянка – що і пояснює спостереження, виконані за допомогою супутника Hitomi.

Згідно Конлону і його команді, темна матерія, що оточує чорну діру разом з гарячим газом, поглинає рентгенівське випромінювання з енергією 3,5 кеВ, подібно до звичайних атомів, що поглинають і розсіюють світло, і перевипромінює енергію у всіх напрямках. Тому при прямих спостереженнях надмасивної чорної діри ми бачимо ослаблення випромінювання на цьому енергетичному рівні, що відповідає поглинанню, а при спостереженнях оточуючого її гарячого газу – посилення, яке відповідає еміссііонному максимуму.

Написати коментар

Please enter your comment!
Please enter your name here

*