Zerfallende Dunkle Materie sollte hier in der Milchstraße als Halo um die Galaxis sichtbar sein
Astronomen sind sich sehr sicher, dass dunkle Materie existiert, aber sie sind sich überhaupt nicht sicher, woraus sie besteht.
Das Problem ist, dass es nicht nur dunkel, sondern unsichtbar ist. Soweit wir wissen, emittiert dunkle Materie kein Licht, absorbiert kein Licht, reflektiert Licht, bricht Licht, streut Licht, beugt Licht oder hat wirklich überhaupt etwas mit Licht zu tun. Das erschwert das Studium. Wir wissen jedoch, dass Dunkle Materie durch ihre Gravitationseffekte existiert. Obwohl es unsichtbar ist, hat es immer noch Masse, und so kann die dunkle Materie in unserem Universum (die übrigens 85% der gesamten Masse im Kosmos ausmacht) die Bewegungen normaler (oder mit Licht wechselwirkender) Materie beeinflussen , wie Sterne und Galaxien.
Aber es könnte eine Möglichkeit geben, Dunkle Materie direkt zu sehen, und das hängt davon ab, woraus genau die Dunkle Materie besteht. Es gibt a viele interessante Theorien was das Teilchen (oder die Teilchen!) hinter der dunklen Materie sein könnte, und einer der führenden Kandidaten ist eine Kreatur, die als steriles Neutrino bekannt ist.
Neutrinos sind seit Jahrzehnten bekannt , und einst galten sie als Gruppe als dunkle Materie. Sie haben ein kleines bisschen Masse, interagieren aber nicht mit Licht, also könnten sie der Rechnung gepasst haben. Aber ihr fataler Fehler ist das sie sind zu heiß : Sie strömen mit zu hoher Geschwindigkeit durch das Universum, und all diese Aufregung hätte die Bildung größerer Strukturen im Kosmos geglättet.
Mit anderen Worten, wenn Neutrinos die Dunkle Materie wären, dann könnten sich keine Galaxien gebildet haben.
Das wird also nicht funktionieren, aber ein hypothetischer Cousin der Neutrinos könnte funktionieren: die sterile Art. Diese Neutrinos sind rein hypothetisch. Würden sie existieren, fehlt ihnen nicht nur die elektrische Ladung, sondern auch die schwache Kernladung, wodurch sie nahezu unsichtbar werden. Und wenn sie genau die richtigen Eigenschaften haben, könnten sie für die Dunkle Materie verantwortlich sein.
Aber sterile Neutrinos bleiben möglicherweise nicht für immer sterile Neutrinos. Sie können (theoretisch) gelegentlich mit normalen Neutrinos interagieren und in einem Schauer hochenergetischer Strahlung zerfallen. Genauer gesagt Röntgen. Genauer gesagt Röntgenstrahlen mit einer Energie von 3,5 Tausend Elektronenvolt (kurz 3,5 keV).
Wenn also sterile Neutrinos die Dunkle Materie sind und viel Dunkle Materie um die Galaxie schwebt, dann sollte die Milchstraße von all den sterilen Neutrinos, die sich in Strahlung verwandeln, ein schwaches Röntgenstrahlenleuchten sein.
Im Jahr 2014 dachte eine Gruppe von Astronomen, ein solches Signal zu finden. Es war kaum über einer nachweisbaren Schwelle, aber sie behaupteten eine feste Beobachtung. In letzter Zeit haben jedoch andere Astronomen mit neuen und verbesserten Instrumenten die dunkelsten Teile der Milchstraße betrachtet , die speziell auf Pflaster abzielt, die frei von so viel Kontamination wie möglich waren.
Bisher lässt die neue Forschung Zweifel an der Behauptung von 2014 und der Existenz steriler Neutrinos als dunkler Materie insgesamt aufkommen. Alle Hoffnung ist jedoch nicht verloren, und die Astronomen arbeiten immer noch hart daran, nach dieser verräterischen 3,5 keV-Signatur zu suchen.