Wreszcie ślad ciemnej materii? "To śmiały strzał"

Gromada galaktyk w Perseuszu to miejsce, gdzie naukowcy wychwycili promieniowanie mogące być śladem ciemnej materii
Gromada galaktyk w Perseuszu to miejsce, gdzie naukowcy wychwycili promieniowanie mogące być śladem ciemnej materii
NASA, CXC, SAO, E.Bulbul, et al.
Gromada galaktyk w Perseuszu to miejsce, gdzie naukowcy wychwycili promieniowanie mogące być śladem ciemnej materiiNASA, CXC, SAO, E.Bulbul, et al.

Tajemniczy rodzaj promieniowania rentgenowskiego w gromadzie galaktyk odległych od nas o 230 mln lat świetlnych wykryli astronomowie w obserwacjach teleskopu kosmicznego Chandra oraz satelity naukowego XMM-Newton. Za jego obecność mogą odpowiadać neutrina sterylne - cząsteczki tworzące ciemną materię. Choć naukowcy uważają ją za dominujący składnik Wszechświata, mimo wielu poszukiwań, dotąd nie trafili na jej ślad.

Astronomowie uważają, że to właśnie nieuchwytna dotąd ciemna materia stanowi 85 proc. całej materii Wszechświata. Jednak nie emituje ona ani nie absorbuje światła, w przeciwieństwie do "normalnej" materii - protonów, neutronów i elektronów tworzących pierwiastki obserwowane w planetach, gwiazdach i galaktykach. Dlatego tropiący ją naukowcy w swoich poszukiwaniach muszą się uciekać do metod pośrednich.

Tajemnicze 4/5 masy gromady galaktyk

Jedną z nich może się okazać badanie gromad galaktyk - największych kosmicznych zespołów materii związanych ze sobą grawitacyjnie. Zawierają one nie tylko setki galaktyk, ale także ogromne ilości gorącego gazu wypełniającego przestrzeń między nimi. Jednak z pomiarów wpływów grawitacyjnych takich gromad wynika, że ​​galaktyki i gaz stanowią jedynie około jednej piątej całkowitej masy tych zbiorów. Reszta jest uważana właśnie za ciemną materię.

Gaz wypełniający gromady galaktyk to głównie wodór. Rozgrzany do ponad 10 mln st. C jest wystarczająco gorący, by emitować promieniowanie rentgenowskie. Temu promieniowaniu towarzyszą ślady innych obecnych w gromadzie pierwiastków w postaci rentgenowskich "linii" w określonych długościach fal.

Specyficzny skok promieniowania X

Zainteresowanie naukowców wzbudziły ostatnie dane pochodzące z teleskopu kosmicznego Chandra i z satelity XMM-Newton, prowadzącego obserwacje w ultrafiolecie i promieniowaniu rentgenowskim. W znajdującej się 230 mln lat świetlnych od Ziemi gromadzie galaktyk w konstelacji Perseusza oba instrumenty wykryły niezidentyfikowane promieniowanie X, a dokładnie wyraźny skok intensywności jego określonej długości fali. Tę samą linię promieniowania naukowcy wychwycili w prowadzonych przez satelitę XMM-Newton połączonych badaniach 73 innych gromad galaktyk.

Badacze uznali, że ta specyficzna emisja promieniowania może być znakiem rozpadu neutrin sterylnych - hipotetycznych cząstek elementarnych należących do neutrin (cząstek o zerowym ładunku elektrycznym), które miałyby wchodzić w interakcje z normalną materią tylko poprzez grawitację. Niektórzy naukowcy sugerują, że neutrina sterylne mogą przynajmniej częściowo wyjaśniać kwestię ciemnej materii.

"Jeśli mamy rację, sukces będzie ogromny"

Taka hipoteza jest ekscytująca, ale naukowcy nieco studzą emocje, podkreślając, że wymaga ona jeszcze dokładnej weryfikacji i potwierdzenia przez dodatkowe dane - tak, żeby wykluczyć inne możliwe wyjaśnienia zaobserwowanego promieniowania.

- Wiemy, że hipoteza o ciemnej materii to śmiały strzał, ale jeśli mamy rację, sukces będzie ogromny - powiedział kierujący badaniami Esra Bulbul z Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA) w Cambridge. - Na razie weryfikujemy tę interpretację i patrzymy, dokąd to nas zaprowadzi - dodał.

Naukowcy muszą wykluczyć, że za wykryte promieniowanie nie odpowiada zjawisko inne niż neutrina sterylne. Możliwe jest, że mogłaby je wyemitować normalna materia w gromadzie galaktyk. Analizy wykazały jednak, że pociągałyby za sobą zmiany mało prawdopodobne w naszym obecnym rozumieniu warunków fizycznych panujących w takiej gromadzie oraz fizyki atomowej bardzo gorących gazów.

- Mamy jeszcze wiele do zrobienia, zanim będziemy mogli stwierdzić z całą pewnością, że odkryliśmy neutrina sterylne. Ale już sama możliwość ich znalezienia bardzo nas podekscytowała - przyznał współautor badań Maxim Markevitch z Centrum Lotów Kosmicznych Goddarda NASA.

Liczą na nowego satelitę

Badacze zaznaczają też, że nawet jeśli hipoteza o rozpadzie neutrin sterylnych okaże się poprawna, ich wykrycie nie musi oznaczać, że cała ciemna materia się z nich składa.

- Naszym kolejnym krokiem będzie połączenie danych z Chandry i prowadzonej przez JAXA misji Suzaku obejmującej wiele gromad galaktyk. To pozwoli sprawdzić, czy wykryliśmy ten sam sygnał rentgenowski - powiedział Adam Foster z zespołu badawczego CfA.

- Istnieje wiele pomysłów na temat tego, co te dane mogą reprezentować. Nie będziemy tego wiedzieli na pewno do czasu uruchomienia Astro-H wyposażonego w nowy typ detektora promieniowania rentgenowskiego, który będzie w stanie zmierzyć to promieniowanie z większą precyzją niż to obecnie możliwe - dodał Foster.

Astro-H (New X-ray Telescope) to naukowo-badawczy satelita, który jeszcze w tym roku ma być umieszczony na orbicie. Ten wspólny projekt JAXA, NASA i Holenderskiego Instytutu Badań Kosmicznych SRON ma służyć badaniu Wszechświata w zakresie promieniowania rentgenowskiego.

Inny zespół wykrył to samo

Ze względu na przełomowy potencjał wyników badań Esra Bulbul i jego współpracownicy nie tylko zgłosili je do specjalistycznego "Astrophysical Journal", ale także w ogólnodostępnej bazie naukowej arXiv, która umożliwia skonfrontowanie pracy naukowej z innymi badaczami jeszcze przed przyjęciem przez renomowane czasopismo. Wywołało to lawinę publikacji zwrotnych, głównie polemizujących z tezą, że wykryta emisja promieni X może być śladem rozpadu neutrin sterylnych.

Jednak zaledwie kilka tygodni po tym, jak rezultaty badań zespołu z CfA pojawiły się w arXiv, swoje dane opublikowała tam inna grupa badaczy kierowana przez Alexeya Boyarskiego z Uniwersytetu Leiden w Holandii. Ten zespół wykrył w obserwacjach XMM-Newton dotyczących galaktyki M31 na obrzeżach gromady w Perseuszu taki sam rodzaj promieniowania jak zespół Bulbula. To drugie odkrycie stanowi mocny dowód, że promieniowanie wychwycone pierwotnie przez naukowców z CfA jest prawdziwe i nie wynika z zaburzeń instrumentów.

To nie pierwszy raz, kiedy badanie promieniowania obecnego w kosmosie budzi nadzieję na "uchwycenie" ciemnej materii. Naukowcy z Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab), Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics (CfA), Massachusetts Institute of Technology (MIT) i Uniwersytetu Chicagowskiego, przeanalizowali dane dotyczące niezwykle silnego promieniowania gamma emitowanego w centrum naszej galaktyki. Doszli do wniosku, że część tej emisji może pochodzić właśnie z ciemnej materii.

Tajemniczy skok w promieniowaniu rentgenowskim, zaobserwowany w gromadzie galaktyk w Perseuszu, może być tropem prowadzącym do ciemnej materiiNASA, CXC, SAO, E.Bulbul, et al.

Autor: js/kt / Źródło: NASA, ESA

Źródło zdjęcia głównego: NASA, CXC, SAO, E.Bulbul, et al.

Pozostałe wiadomości

Pogoda na jutro. Wtorek 18.06 na terenie całej Polski przyniesie opady deszczu, a w wielu regionach możliwe są również burze z gradem. W części kraju zrobi się upalnie, temperatura w cieniu osiągnie 30 stopni Celsjusza.

Pogoda na jutro - wtorek 18.06. Pojawi się pierwszy upał

Pogoda na jutro - wtorek 18.06. Pojawi się pierwszy upał

Źródło:
tvnmeteo.pl

W kilku województwach obowiązują ostrzeżenia Instytutu Meteorologii i Gospodarki Wodnej w związku z burzami, podczas których możliwe są obfite opady deszczu i grad. Synoptycy na najbliższe dni dla zapowiadają upały, w związku z czym również wydano ostrzeżenia. Temperatura w części kraju przekroczy 30 stopni Celsjusza.

Burze, grad, gorąco. IMGW ostrzega

Burze, grad, gorąco. IMGW ostrzega

Aktualizacja:
Źródło:
IMGW

W pogodzie w tym tygodniu będzie się działo. Czekają nas pierwsze upalne dni, choć nie wszyscy ich doświadczą. Nie zabraknie słońca, ale w prognozie widać nawałnice.

Nawałnice i afrykański żar. To będzie bardzo trudny tydzień

Nawałnice i afrykański żar. To będzie bardzo trudny tydzień

Źródło:
tvnmeteo.pl

Chiny zmagają się ze skutkami ekstremalnych zjawisk pogodowych, które przynoszą poważne powodzie na południowych obszarach i osunięcia ziemi, w których w ostatnich dniach zginęło co najmniej dziewięć osób. W północnych regionach rolniczych panuje z kolei susza, co może odbić się negatywnie na zbiorach.

40-stopniowe upały na północy, powodzie na południu. Zabici i zaginieni

40-stopniowe upały na północy, powodzie na południu. Zabici i zaginieni

Źródło:
PAP

Stan Michigan nawiedziły gwałtowne burze. W miejscowości Bloomingdale wiatr zdmuchnął stojącą w ogrodzie trampolinę. Mieszkaniec domu uchwycił ten moment na nagraniu.

Silnie wieje, nagle trampolina zaczyna fruwać. Nagranie

Silnie wieje, nagle trampolina zaczyna fruwać. Nagranie

Źródło:
Reuters, fox17online.com

Na Babiej Górze odkryto dwa nieznane dotąd naukowcom gatunki jastrzębców, roślin należących do rodziny astrowatych. Zostały uznane za gatunki endemiczne, a więc występujące tylko tam. Łacińskie określenie jednego z nich pochodzi od nazwy Babiogórskiego Parku Narodowego, który w tym roku obchodzi swoje 70-lecie.

Mamy w Polsce dwa nowe gatunki endemiczne

Mamy w Polsce dwa nowe gatunki endemiczne

Źródło:
PAP

Płynąca do Polski fala gorącego powietrza z Afryki napotka przeszkodę. Jak bardzo upalnie będzie? Co czeka nas w drugiej połowie czerwca i jak zacznie się lipiec? Sprawdź długoterminową prognozę pogody na 16 dni, przygotowaną przez prezentera tvnmeteo.pl Tomasza Wasilewskiego.

Pogoda na 16 dni: upał inny niż miał być

Pogoda na 16 dni: upał inny niż miał być

Źródło:
tvnmeteo.pl

Antycyklon afrykański nadciąga nad Włochy. Nadano mu imię sędziego z Piekła z "Boskiej komedii" Dantego, wyznaczającego miejsce grzesznym duszom. W szczycie upałów temperatura ma przekroczyć 40 stopni Celsjusza.

Nadciąga antycyklon Minos. Nadano mu imię sędziego z piekła Dantego

Nadciąga antycyklon Minos. Nadano mu imię sędziego z piekła Dantego

Źródło:
PAP, ilmeteo.it

Susza daje się we znaki rolnikom i spowodowała straty w plonach. W okresie od 11 kwietnia do 10 czerwca występowała na terenie 15 województw - podał w raporcie Instytut Uprawy Nawożenia i Gleboznawstwa (IUNG). Według ekspertów największe zagrożenie występowało wśród upraw zbóż jarych.

Susza rolnicza w 15 województwach. Gdzie wystąpiły największe niedobory wody

Susza rolnicza w 15 województwach. Gdzie wystąpiły największe niedobory wody

Źródło:
PAP, susza.iung.pulawy.pl

Corades yanacocha - tak nazwany został nowy gatunek motyla odkryty m.in. przez polskich naukowców pod Quito, stolicą Ekwadoru. Na ślad nowego owada badacze natknęli się podczas przeglądania zdjęć na portalu internetowym. "Trudno jest zrozumieć, jak przez tak długi czas okazały, jaskrawo ubarwiony gatunek motyla uchował się przed okiem badaczy" - czytamy na stronie Uniwersytetu Jagiellońskiego.

Wpadli na trop nowego gatunku motyla dzięki zdjęciu w internecie

Wpadli na trop nowego gatunku motyla dzięki zdjęciu w internecie

Źródło:
uj.edu.pl

Pożar szaleje na terenie hrabstwa Los Angeles w stanie Kalifornia. Zmusił do ewakuacji 1200 osób, głównie urlopowiczów - poinformowały lokalne władze. Z ogniem walczy ponad 400 strażaków, wspomaganych przez ciężki sprzęt i samoloty.

Pożar w hrabstwie Los Angeles. Ewakuacja ponad 1000 osób

Pożar w hrabstwie Los Angeles. Ewakuacja ponad 1000 osób

Źródło:
Reuters, CNN, PAP,eu.usatoday.com

W czasie wyprawy na Marsa nerki astronautów mogą zostać niemal całkowicie zniszczone - wynika z badania przeprowadzonego przez zespół naukowców. Winne temu ma być głównie promieniowanie kosmiczne. Artykuł na ten temat został opublikowany na łamach "Nature Communications".

Wyprawa na Marsa. Nerki astronautów mogą nie przetrwać tak długiego lotu

Wyprawa na Marsa. Nerki astronautów mogą nie przetrwać tak długiego lotu

Źródło:
PAP, nature.com

Obfite opady deszczu spowodowały, że w środkowym Ekwadorze doszło do osunięcia ziemi. Zwały błota i skał zeszły z górskiego zbocza na drogę i domy. Zginęło co najmniej sześć osób, a 30 uznaje się za zaginione - podały władze tego kraju.

Po ulewach osunęła się ziemia. Nie żyje sześć osób

Po ulewach osunęła się ziemia. Nie żyje sześć osób

Źródło:
Reuters, PAP

Czternastu Jordańczyków zmarło w czasie hadżdżu, corocznej pielgrzymki muzułmanów do Mekki w Arabii Saudyjskiej. Przyczyną śmierci części z nich był udar cieplny - poinformowało jordańskie ministerstwo spraw zagranicznych. Władze ostrzegają przed bardzo wysoką temperaturą powietrza.

Pielgrzymi umierają od upału

Pielgrzymi umierają od upału

Źródło:
Reuters

Mieszkańcy kompleksu luksusowych apartamentowców w chilijskim nadmorskim kurorcie Vina del Mar żyją w strachu. Obawiają się zawalenia ich domów po tym, jak u podnóża jednego z bloków po ulewach otworzyła się głęboka na 30 metrów dziura. Budynek zawisł tuż nad przepaścią.

"Kładziemy się spać w strachu"

"Kładziemy się spać w strachu"

Źródło:
Reuters, tvnmeteo.pl

Tegoroczne lato w Chorwacji ma być wyjątkowo gorące, co zwiększy ryzyko suszy i pożarów. Do walki z zapowiadanym "piekielnym" latem zaangażowano kilku tysięcy strażaków, a nawet wojsko.

Tysiące strażaków, wojsko, drony. Szykują się na "piekielne lato"

Tysiące strażaków, wojsko, drony. Szykują się na "piekielne lato"

Źródło:
PAP, tvnmeteo.pl

Burze słoneczne na Marsie mogą mieć wpływ na członków misji załogowych, którzy w przyszłości tam wyruszą. Badania przeprowadzone po dotarciu silnego rozbłysku słonecznego do Czerwonej Planety pokazały, że ludzie powinni być przygotowani na poważne dawki promieniowania. Naukowcy zaobserwowali także marsjańskie zorze.

Zorze na Marsie mogą być piękne, ale i niebezpieczne

Zorze na Marsie mogą być piękne, ale i niebezpieczne

Źródło:
JPL NASA, tvnmeteo.pl

Ulewne deszcze nawiedziły wschodni Meksyk. Oberwanie chmury trwało dwie godziny i spowodowało lokalne podtopienia. W mieście Tizimin podnoszący się poziom wody uwięził starszą kobietę w jej własnym domu. Konieczna była interwencja strażaków.

Padało dwie godziny. 90-latka zabrana z zalanego domu

Padało dwie godziny. 90-latka zabrana z zalanego domu

Źródło:
The Yucatan Times, El Univeral, ENEX

Ulewne deszcze nawiedziły w piątek japońską wyspę Okinawa. Opady były tak intensywne, że drogi zamieniały się w rzeki, co znacznie utrudniało podróż - auta utknęły w korkach. Władze wydały ostrzeżenia meteorologiczne dla mieszkańców, a także nakazy ewakuacji.

Okinawa pod wodą. Spadło rekordowo dużo deszczu

Okinawa pod wodą. Spadło rekordowo dużo deszczu

Źródło:
Okinawa Times, ENEX, NHK

El Nino oficjalnie dobiegło końca, a to, co po nim nastąpi, może wstrząsnąć pogodą na całym świecie - donosi CNN. Stany Zjednoczone mogą doświadczyć wyjątkowo gorącego lata, obfitującego w huragany.

El Nino oficjalnie dobiegło końca. Amerykanie drżą

El Nino oficjalnie dobiegło końca. Amerykanie drżą

Źródło:
Reuters, cpc.ncep.noaa.gov

1344 metry - na taką głębokość zanurkował pewien żółw skórzasty z rejonu Wysp Salomona. Jeśli wynik ten zostanie potwierdzony badaniami naukowymi, zostanie uznany za rekord Guinnessa.

"Spektakularny" wyczyn żółwia może trafić do Księgi rekordów Guinnessa

"Spektakularny" wyczyn żółwia może trafić do Księgi rekordów Guinnessa

Źródło:
livescience.com, tvnmeteo.pl

Trwa usuwanie skutków nawałnic i powodzi, jakie w weekend nawiedziły południe i wschód Austrii. Wstępnie straty szacuje się na co najmniej pięć milionów euro. W pomoc poszkodowanym zaangażował się rząd oraz organizacje pozarządowe i osoby prywatne.

Największe opady od 40 lat. Tysiące zalanych domów w Austrii

Największe opady od 40 lat. Tysiące zalanych domów w Austrii

Źródło:
PAP

Powrót kapsuły Starliner z dwojgiem astronautów na pokładzie został po raz kolejny przesunięty. Amerykanie mają wrócić na Ziemię nie wcześniej niż 22 czerwca - podała w piątek NASA.

Pechowa misja. Powrót astronautów znów przełożony

Pechowa misja. Powrót astronautów znów przełożony

Źródło:
PAP, tvnmeteo.pl

Gwałtowne burze przetoczyły się w nocy z czwartku na piątek przez Rumunię. W różnych częściach kraju mocno padało i silnie wiało, co doprowadziło do poważnych zniszczeń.

Grad dziurawił elewacje i szyby samochodów, deszcz zamienił stolicę w "małą Wenecję"

Grad dziurawił elewacje i szyby samochodów, deszcz zamienił stolicę w "małą Wenecję"

Źródło:
ENEX

Żmija nosoroga ugryzła siedmioletnie dziecko w Chorwacji. Ten silnie jadowity gatunek staje się coraz większym problemem nie tylko w okolicach Splitu, gdzie doszło do ataku - węże te znajdowane są coraz bliżej ludzkich siedzib także w innych popularnych wśród turystów regionach.

Najbardziej jadowity wąż Europy ukąsił dziecko w Chorwacji

Najbardziej jadowity wąż Europy ukąsił dziecko w Chorwacji

Źródło:
PAP, Dnevnik, TPortal

W Tajlandii urodziły się bliźnięta słoni. Ciąża bliźniacza u tego gatunku jest niezwykle rzadka. - To cud - powiedziała w rozmowie z BBC weterynarz Lardthongtare Meepan, która odbierała poród.

Urodziły się bliźnięta słoni. "To cud"

Urodziły się bliźnięta słoni. "To cud"

Źródło:
BBC

NASA wyróżniła zdjęcie zorzy polarnej i obserwatorium na Śnieżce tytułem fotografii dnia. Zdjęcie powstało spontanicznie i dzięki ogromnemu szczęściu - mówi jego autor, Daniel Koszela. Jak podkreśla zorza, którą uwiecznił, "przejdzie do historii".

Zjawisko, które "przejdzie do historii". NASA wyróżnia zdjęcie Polaka

Zjawisko, które "przejdzie do historii". NASA wyróżnia zdjęcie Polaka

Źródło:
PAP

Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej podsumował maj pod względem temperatury i opadów atmosferycznych. Z raportu wynika, że był to miesiąc ekstremalnie ciepły - ze średnią temperaturą wynoszącą 16 stopni Celsjusza. A jak wyglądały kwestie związane z opadami?

Maj 2024 roku był w Polsce ekstremalnie ciepły

Maj 2024 roku był w Polsce ekstremalnie ciepły

Źródło:
IMGW