Tajemná temná hmota konečně zachycena?

Evropská kosmická observatoř zachytila neobvyklý signál, o němž britští astronomové věří, že by mohl být první přímou detekcí projevů temné hmoty. Toto zjištění by mohlo být historickým průlomem v našem chápání vesmíru.

Věří se, že na neviditelnou temnou hmotu – která ani neemituje, ani neabsorbuje světlo – připadá 85 procent hmoty vesmíru, a panuje o ní domněnka, že to ona vysvětluje gravitaci, která udržuje galaxie pohromadě, aby se neroztrhaly na kousky.

Ta byla po více než 30 let záhadou – nyní však vědci v britském Leicestru našli potenciální stopu. V datech získaných z téměř 15 let měření Evropské kosmické agentury v orbitální observatoři XMM-Newton byl objeven nevysvětlitelný signál. Studie astronomů z University of Leicester bude publikována v pondělí v měsíční svodce pro žurnál Královské astronomické společnosti.

„Rentgenové (X) záření z pozadí oblohy, tj. po odfiltrování jasných zdrojů paprsků X, se jeví jako neměnné, kdykoliv se na ně podíváte,“ vysvětloval vedoucí autor článku Andy Read v tiskovém prohlášení. „V tom X záření pozadí jsme však objevili sezónní signál, který nemá žádné konvenční vysvětlení, je však v souladu s objevením axionů.“

Axiony jsou hypotetické částice temné hmoty, po kterých až dosud neúspěšně pátrala Evropská organizace pro jaderný výzkum (CERN) sídlící ve Švýcarsku. Kdyby tým z Leicesteru opravdu zjistil axion, tak jsou ty částice neuvěřitelně lehké, s hmotností kolem sto miliardtiny hmoty elektronu.

„Je-li ten model správně, tak by to docela dobře mohly být axiony, na co se díváme, a ty by mohly vysvětlit část temné hmoty, o které všichni věří, že existuje,“ řekl Read listu Guardinau.

Výzkumníci si všimli zvláštní složky signálů z pozadí, která byla větší v létě než v zimě. Intenzita paprsků X se zvedla přibližně o 10 procent, kdykoliv tato kosmická sonda zkoumala hranici zemského magnetického pole přivrácenou ke Slunci.

Poté, „co byly všechny možné příčiny této variability pečlivě uváženy a přesvědčivě vyloučeny,“ přišli astronomové s novým nápadem, který se vymykal tradiční fyzice. Read ho označil jako opravdu „exotický“ nápad.

Jsou to axiony, které „jádro Slunce opravdu vytváří a opravdu se v zemském magnetickém poli přeměňují na měkké záření X, čímž významně vzroste ta složka sezónní variability“ záření pozadí, vysvětluje v tomto spise profesor Fraser.

President Královské astronomické společnosti Martin Barstow řekl: „Tohle je úžasný výsledek. Bude-li potvrzen, bude to první přímá detekce a identifikace těch nepostižitelných temných částic, a to bude mít zásadní dopad na naše teorie o vesmíru.

Prověření těchto zjištění může zabrat několik let, Read ale řekl, že podobný signál detekovala i NASA Observatoř záření X Chandra. „Během pár let bychom mohli být schopni zdvojnásobit datovou sadu z XMM-Newton a podívat se na to s vyšší přesností,“ řekl.

Astronomové z Leicesteru se podělili o své vzrušení nad těmito objevy, které „by se mohly ukázat být skutečně průlomové a potenciálně otevřít okno k nové fyzice a mohly by mít ohromné důsledky, ne jen pro naše chápání pravé povahy X záření oblohy, nýbrž i pro identifikaci temné hmoty, která je dominantní složkou obsahu hmoty v kosmu.“

První zmínky o existenci temné hmoty se objevují v návrzích švýcarského astronoma Fritze Zwickyho ve 30. letech. Vědci studující temnou hmotu desítky let podceňovali obrovitost její přítomnosti ve vesmíru. Tak tomu bylo do roku 2012, kdy nové techniky měření hmotnosti odhalily, že poblíž Slunce by měla být „spousta“ temné hmoty.