Tín hiệu tia X có thể làm sáng tỏ bí ẩn vật chất tối

Cụm Perseus

Perseus Cluster được nhìn thấy trong một hình ảnh sử dụng dữ liệu đại diện cho thời gian quan sát hơn 17 ngày trong 10 năm. (Tín dụng hình ảnh: Tia X: NASA, CXC, SAO, E.Bulbul, et al.)



Hai tàu vũ trụ đã phát hiện ra một tín hiệu có thể có của vật chất tối, thứ vô hình, bí ẩn tạo nên phần lớn vũ trụ vật chất.

Của NASA Đài quan sát tia X Chandra và vệ tinh XMM-Newton của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu đã phát hiện thấy một lượng đột biến phát xạ tia X đến từ hơn 70 cụm thiên hà khác nhau. Các nhà khoa học cho biết, mặc dù nguồn gốc của tia X hiện vẫn chưa rõ ràng, nhưng chúng có thể được tạo ra do sự phân rã của một loại hạt vật chất tối nhất định.





Tác giả chính của nghiên cứu Esra Bulbul, thuộc Trung tâm Vật lý Thiên văn Harvard-Smithsonian (CfA) ở Cambridge, Massachusetts, cho biết: nói trong một tuyên bố . 'Vì vậy, chúng tôi sẽ tiếp tục thử nghiệm cách diễn giải này và xem nó đưa chúng tôi đến đâu.' [Thư viện: Vật chất đen tối trong toàn vũ trụ]

Vật chất tối được đặt tên như vậy bởi vì nó không hấp thụ hay phát ra ánh sáng, khiến chúng ta không thể quan sát trực tiếp. Nhưng các nhà thiên văn học biết rằng vật chất tối tồn tại bởi vì nó tương tác trọng lực với vật chất 'bình thường' mà chúng ta có thể nhìn thấy và chạm vào.



Perseus Cluster được nhìn thấy trong một hình ảnh sử dụng dữ liệu đại diện cho thời gian quan sát hơn 17 ngày trong 10 năm.(Tín dụng hình ảnh: Tia X: NASA, CXC, SAO, E.Bulbul, et al.)

Trên thực tế, vật chất tối được cho là chiếm hơn 80% tổng số vật chất trong vũ trụ. Nhưng các nhà khoa học không biết chính xác nó là gì.



Trong nhiều năm, các nhà nghiên cứu đã đề xuất một số hạt kỳ lạ là thành phần ứng cử viên của vật chất tối, bao gồm các hạt khối lượng lớn tương tác yếu (WIMP), axion và neutrino vô trùng - một loại neutrino giả định phát ra tia X khi nó phân rã.

Các nhà nghiên cứu cho biết có thể tín hiệu mà Chandra và XMM-Newton quan sát được là do các hạt neutrino vô trùng tạo ra. Nhưng đó không phải là điều chắc chắn, họ nhấn mạnh, vì việc phát hiện ra xung đột tia X đã đẩy cả hai đài quan sát đến giới hạn độ nhạy của chúng.

Đồng tác giả Maxim Markevitch, thuộc Trung tâm Chuyến bay Vũ trụ Goddard của NASA ở Greenbelt, Maryland, cho biết: “Chúng tôi còn rất nhiều việc phải làm trước khi có thể tuyên bố rằng chúng tôi đã tìm thấy hạt neutrino vô trùng. 'Nhưng chỉ cần khả năng tìm thấy chúng đã khiến chúng tôi rất vui mừng.'

Vật chất 'bình thường' trong các cụm thiên hà cũng có thể chịu trách nhiệm cho sự phát xạ (nếu nó thực sự là thật và không phải là một công cụ tạo tác). Nhưng cách giải thích này không phù hợp với suy nghĩ hiện tại về các cụm thiên hà và vật lý nguyên tử của khí nóng, các nhà nghiên cứu cho biết.

“Bước tiếp theo của chúng tôi là kết hợp dữ liệu từ sứ mệnh Suzaku của Chandra và JAXA [Cơ quan thám hiểm hàng không vũ trụ Nhật Bản] cho một số lượng lớn các cụm thiên hà để xem liệu chúng tôi có tìm thấy cùng một tín hiệu tia X hay không,” đồng tác giả Adam Foster, cũng của CfA.

Foster nói thêm: “Có rất nhiều ý tưởng về những dữ liệu này có thể đại diện cho điều gì. 'Chúng tôi có thể không biết chắc chắn cho đến khi Astro-H ra mắt, với một loại máy dò tia X mới sẽ có thể đo đường với độ chính xác cao hơn hiện tại.'

Astro-H là một đài quan sát tia X đang được phát triển bởi JAXA. Nó dự kiến ​​sẽ được phóng lên quỹ đạo Trái đất vào năm tới.

Bài báo mới được xuất bản trên Tạp chí Vật lý Thiên văn số ra ngày 20 tháng 6.

Theo dõi Mike Wall trên Twitter @michaeldwall Google+ . Theo chúng tôi @Spacedotcom , Facebook hoặc Google+ . Ban đầu được xuất bản vào Space.com.