Despite knowing dark matter is out there, astrophysicists are still missing one critical detail. “We know where it is and how much of it there is, but we don’t know what it is,” says Ben Safdi, an astrophysicist at the University of Michigan.
Some think this mysterious substance is made of hypothetical subatomic particles called sterile neutrinos. Unlike regular neutrinos, which interact via both gravity and the weak nuclear force, sterile neutrinos would only interact via gravity. And that seems to be the exact same rules of engagement that dark matter follows.
For this reason, some astrophysicists have spent the past few years searching for X-ray signals that would be produced if sterile neutrinos were decaying into normal matter as hypothesized. If such X-ray signatures were found, they would suggest sterile neutrinos are a (if not the) elusive source of dark matter. And since 2014, an unexplained X-ray emission line uncovered in a number of other galaxies has kept some astronomers hopeful we might be close to finally finding a fitting candidate for dark matter.
However, after sifting through 20 years’ worth of data from the darkest, blackest regions of our own Milky Way in search of that special X-ray signal, Safdi and his research team failed to find it. That means there is currently no experimental evidence that dark matter is made of the sterile neutrino, Safdi and his team concluded in their work, published in Science. After all, if the extragalactic X-ray signal were produced by dark matter (specifically the decay of the sterile neutrino), and the Milky Way is full of dark matter, then we also should spot the signal in our own galaxy, too.
Astronomii au scanat Calea Lactee după un semnal specific de raze X care ar sugera existența unei particule ipotetice numite neutrino steril, unul din candidații propuși pentru materia întunecată.
Deși știu că materia întunecată este acolo, astrofizicienilor le lipsește încă un detaliu critic. „Știm unde este și cât de multă există, dar nu știm ce este”, spune Ben Safdi, astrofizician la Universitatea din Michigan.
Unii cred că această substanță misterioasă este formată din particule subatomice ipotetice numite neutrino-uri sterile. Spre deosebire de neutrinii obișnuiți, care interacționează atât prin gravitație cât și prin forța nucleară slabă, neutrinii sterili ar interacționa doar prin gravitație. Și asta pare să fie exact aceleași reguli de implicare pe care le respectă materia întunecată.
Din acest motiv, unii astrofizici au petrecut în ultimii ani căutând semnale cu raze X care ar fi produse dacă neutrinoii sterili s-ar descompune în materie normală, conform ipotezelor. Dacă s-ar găsi astfel de semnături cu raze X, ei ar sugera că neutrinii sterili sunt o sursă evazivă (dacă nu) de materie întunecată. Și din 2014, o linie de emisie de raze X neexplicată descoperită într-o serie de alte galaxii a ținut unii astronomi să spere că am putea fi aproape de a găsi un candidat potrivit pentru materia întunecată.
Cu toate acestea, după ce am trecut de 20 de ani prelucrând date din cele mai întunecate și negre regiuni ale propriei Căi Lactee în căutarea acelui semnal special de raze X, Safdi și echipa sa de cercetare nu au reușit să-l găsească. Asta înseamnă că în prezent nu există dovezi experimentale conform cărora materia întunecată este făcută din neutrino steril, Safdi și echipa sa au încheiat în lucrarea lor, publicată în Science. La urma urmei, dacă semnalul de raze X extragalactice a fost produs de materia întunecată (în special de degradarea neutrinului steril), iar Calea Lactee este plină de materie întunecată, atunci ar trebui să localizăm și semnalul în propria noastră galaxie.
De, ghinion!
Mihail stories 