Ci siamo: Misterioso segnale dallo Spazio rilevato da NASA ed ESA

Un misterioso segnale a raggi X è stato trovato in uno studio dettagliato degli ammassi di galassie utilizzando Chandra X-ray Observatory della NASA e XMM-Newton dell'ESA.
Una possibilità interessante è che i raggi X vengono prodotti dal decadimento di neutrini sterili, un tipo di particella che è stato proposto come candidata per la materia oscura.
Questi risultati devono essere confermati con ulteriori dati per escludere altre spiegazioni e stabilire se è plausibile che la materia oscura è stata osservata.
Gli astronomi pensano che la materia oscura costituisce l'85% della materia dell'Universo, ma non emette o assorbe luce come la materia "normale", come protoni, neutroni ed elettroni che compongono gli elementi familiari osservati nei pianeti, stelle e galassie. A causa di questo, gli scienziati devono utilizzare metodi indiretti per la ricerca di indizi sulla materia oscura.

Misterioso segnale dallo Spazio rilevato dalla NASA ed ESA
Sopra: la Nube di Perseo, un complesso di gas e polveri

Gli ultimi risultati di Chandra e XMM-Newton costituiti da una riga di emissione di raggi X non identificato, cioè, un picco di intensità ad una specifica lunghezza d'onda della luce. Gli astronomi hanno rilevato questa emissione dalla nube di galassie di Perseo utilizzando sia Chandra e XMM-Newton.
 Esra Bulbul del Centro Harvard-Smithsonian per l'Astrofisica (CFA) a Cambridge, Massachusetts che ha condotto la studio, ha detto che probabilmente si tratta di materia oscura, anche se questa scoperta sarebbe eccezionale. "Così abbiamo intenzione di continuare a testare questa interpretazione e vedere dove ci porta."
Gli autori suggeriscono che questa linea di emissione potrebbe essere una firma dal decadimento di un "neutrino sterile."
I neutrini sterili sono un tipo di neutrino ipotetico, che si prevede di interagire con la materia normale solo per gravità. Alcuni scienziati hanno proposto che i neutrini sterili possano almeno in parte spiegare la materia oscura.
"Abbiamo un sacco di lavoro da fare prima di poter affermare, con certezza, che abbiamo trovato neutrini sterili", ha detto Maxim Markevitch, un co-autore dalla NASA Goddard Space Flight Center di Greenbelt, nel Maryland. "Ma solo la possibilità di trovare loro ci ha molto emozionato."
Una fonte di incertezza è che l'individuazione di tale linea di emissione sta spingendo le capacità dei due osservatori in termini di sensibilità. Inoltre, ci possono essere spiegazioni diverse da neutrini sterili se questa linea di emissione di raggi X è considerato reale. Ci sono modi che la materia normale nel cluster avrebbe potuto produrre il segnale, anche se l'analisi del team suggerisce che tutti questi comporterebbero cambiamenti improbabili alla nostra comprensione delle condizioni fisiche in ammasso di galassie ,i  dettagli della fisica atomica di gas estremamente caldi.
Gli autori fanno notare che, anche se l'interpretazione del neutrino sterile è corretta, la loro individuazione non implica necessariamente che tutta la materia oscura è composta di queste particelle.
"Il nostro prossimo passo è quello di combinare i dati provenienti da Chandra e la missione Suzaku di JAXA per un gran numero di ammassi di galassie per vedere se troviamo lo stesso segnale a raggi X," ha detto il co-autore Adam Foster, anche del TUF. "Ci sono un sacco di idee là fuori su ciò che questi dati potrebbero rappresentare. Possiamo non sapere con certezza fino Astro-H lanci, con un nuovo tipo di rivelatore di raggi X che sarà in grado di misurare il segnale con più precisione di quanto attualmente possibile. "
A causa del potenziale allettante di questi risultati, dopo aver presentato al The Astrophysical Journal gli autori hanno pubblicato una copia della carta di una banca dati accessibile al pubblico, arXiv. Questo forum permette agli scienziati di esaminare un documento prima della sua accettazione in una rivista peer-reviewed. La carta acceso una serie di attività, con 55 nuovi documenti che hanno già citato questo lavoro, che coinvolge soprattutto le teorie che parlano la linea di emissione come possibile prova per la materia oscura. Alcuni dei documenti esplorare l'interpretazione neutrino sterile, ma altri suggeriscono diversi tipi di candidati particelle di materia oscura, come il axion, possono essere stati rilevati.
Solo una settimana della pubblicazione su arXiv, un altro gruppo di ricercatori, guidato da Alexey Boyarsky di Leiden University in Olanda, ha postato un documento su arXiv riguardante la prova di un segnale di emissione alla stessa energia nelle osservazioni di XMM-Newton della galassia M31 e la periferia della nube di Perseo. Questo rafforza l'evidenza che la linea di emissione è reale e non un artefatto strumentale.
Il documento descrive le nuove osservazioni di Chandra e XMM-Newton appare nel numero 20 giugno 2014 di The Astrophysical Journal. Della NASA Marshall Space Flight Center di Huntsville, Alabama, gestisce il programma Chandra for Science Mission Directorate della NASA a Washington. Lo Smithsonian Astrophysical Observatory di Cambridge, Massachusetts, controlla le operazioni di scienza e di volo di Chandra.