Materi gelap yang misterius tidak dapat dilihat melalui teleskop dari jarak apa pun. Ia memanifestasikan dirinya hanya sebagai kesan graviti pada perkara biasa. Kebenaran yang menyedihkan ini sepertinya harus dipertimbangkan semula. Untuk menggembirakan para saintis.
Dalam sekumpulan galaksi yang jauh, ada sesuatu yang menyerap dan memancarkan semula sinar-X tenaga tertentu. Dan sesuatu ini tidak boleh menjadi bahan biasa. Kesimpulan ini dibuat dalam kajian yang diterbitkan oleh kumpulan penyelidikan yang diketuai oleh Joseph P. Conlon dari University of Oxford. Karya ini terdapat di laman pracetak arXiv.org.
Menurut siaran akhbar penyelidikan, kisah detektif ini bermula pada tahun 2014. Kemudian pasukan ilmiah yang diketuai oleh Ezra Bulbul (Esra Bulbul) dari Pusat Astrofizik Harvard-Smithsonian di Cambridge menemui fenomena yang pelik. Pelepasan sinar-X dari gugus galaksi yang dikenali sebagai Perseus Cluster menunjukkan garis pancaran spektrum dengan tenaga 3.5 keV. Hasilnya diperoleh menggunakan instrumen teleskop XMM-Newton dan Chandra. Garis yang sama dijumpai dalam radiasi 73 kelompok galaksi lain yang dirakam oleh teleskop XMM-Newton.
Hanya seminggu setelah penerbitan hasil ini, kumpulan lain, yang dipimpin oleh Alexey Boyarsky dari Universiti Leiden di Belanda, melaporkan mengamati garis yang sama dalam radiasi galaksi M31 dan pinggiran kelompok Perseus pada instrumen XMM-Newton yang sama.
Tidak ada proses astrofizik yang diketahui membawa kepada pembentukan garis seperti itu. Oleh itu, ahli astronomi telah menyatakan bahawa mereka berhadapan dengan sinaran benda gelap yang misterius.
Banyak ahli astronomi telah mencuba untuk meniru pemerhatian ini, tetapi garis misteri itu dijumpai dan kemudian tidak. Ini menyebabkan para skeptis membuat spekulasi bahwa para saintis mengalami kesalahan dalam operasi instrumen atau dalam pemrosesan data.
Pada tahun 2016, teleskop baru Jepun, Hitomi, yang direka khas untuk mengamati garis spektrum sinar-X, tidak dapat mengesan garis 3.5 keV dalam radiasi dari kelompok Perseus. Nampaknya isu itu akhirnya ditutup. Tetapi itu hanyalah satu lagi jalan plot.
Pasukan Conlon memperhatikan bahawa gambar Hitomi jauh lebih tajam daripada gambar Chandra. Oleh itu, gambar kluster Perseus bercampur isyarat dari dua sumber: sinaran gas panas yang terletak di sekitar galaksi besar di tengah kluster, dan cahaya yang terpancar dari sekitar lubang hitam supermasif di tengah galaksi ini sendiri.
Video promosi:
Gambar Chandra yang lebih jelas memungkinkan untuk mengetahui sumbangan sumber-sumber ini. Dengan memanfaatkannya, penulis dapat menganalisis secara terpisah sumbangan lubang hitam dan sinaran gas panas.
Setelah di tangan mereka pemerhatian awal "Chandra" dibuat pada tahun 2009, mereka menemui sesuatu yang menakjubkan: garis spektrum 3.5 keV diperhatikan, tetapi dalam "sinar-X" yang dipancarkan oleh gas, itu adalah garis radiasi, dan dalam radiasi lubang hitam - garis penyerapan! Ternyata, teleskop Hitomi mencampurkan sumbangan dari dua sumber, akibatnya, garis-garis saling mengimbangi dan oleh itu tidak diperhatikan. Penyelidik mengesahkan ini dengan melakukan pengiraan yang sesuai.
Tetapi bagaimana, melihat "langsung di mata" lubang hitam, para astronom mengesan penyerapan kuanta dengan tenaga 3.5 keV, dan memerhatikan gas yang cukup jauh dari itu, mereka menangkap sinaran dalam bentuk kuanta ini?
Fenomena ini telah lama diketahui oleh pakar yang menggunakan teleskop optik. Bayangkan bintang terlindung dari kita oleh awan gas. Gas menyerap kuanta tenaga tertentu dan segera memancarkannya semula. Tetapi sinaran ini berlaku ke semua arah: kembali ke bintang, tegak lurus dengan garis "bintang - pemerhati" (garis penglihatan, seperti yang dikatakan oleh pakar), dan sebagainya. Oleh itu, dengan melihat langsung bintang, kita dapati garis penyerapan, kerana sebilangan kuanta yang dipancarkan oleh bintang dengan tenaga ini tidak akan sampai kepada kita.
Sekarang dengan bangga kita berpaling dari bintang dan mengalihkan pandangan kita ke bahagian awan itu, yang "berada di sebelahnya". Atom gas ini juga menyerap sinaran bintang dan juga memancarkannya semula. Tetapi kali ini kita tidak melihat cahaya bintang itu sendiri, ia menyebar pada sudut besar ke garis penglihatan. Tetapi kita melihat bahagian cahaya yang diserap bahawa gas akan memancarkan arah kita (bagaimanapun, ia memancarkan cahaya ke semua arah secara merata) Oleh itu, apabila melihat kawasan "sisi" gas ini, kita akan melihat garis radiasi!
Sepertinya, semuanya indah. Di sekitar lubang hitam supermasif benar-benar memancarkan kuanta dengan tenaga 3.5 keV, serta kuanta banyak tenaga lain dari pelbagai. Tetapi untuk menghasilkan semula gambar yang baru dijelaskan, kita harus menganggap bahawa di awan gas panas di sekitar galaksi ada sesuatu yang menyerap kuanta tenaga ini, dan kemudian memancarkannya kembali. Dan, seperti yang disebutkan di atas, bahan biasa tidak dapat melakukan ini!
Jadi, ia masih gelap? Conlon dan rakannya berpendapat demikian. Mereka bahkan mengembangkan model mereka sendiri mengenai bahan misteri ini yang menghasilkan semula tingkah laku ini. Walau bagaimanapun, penulis belum menolak varian kesalahan tersebut. Kajian seterusnya akhirnya dapat menjelaskan masalahnya.
