Մութ նյութը՝ անհասանելի նյութ, որը ունի զանգված, բայց ամբողջությամբ անտեսում է լույսը, շարունակում է մնալ կոսմոլոգիայի կենտրոնական առեղծվածներից մեկը: Միջազգային ֆիզիկոսների խումբը մշակել է բնօրինակ մեթոդ նրա հայտնաբերման համար՝ վերլուծելով հեռավոր գալակտիկաներից եկող լույսի սպեկտրի աննշմար աղավաղումները: Հետազոտությունը հրապարակվել է Physics Letters B (PRB) ամսագրում:

Ինչու՞ սովորական մասնիկները չեն համապատասխանում

Նեյտրինոները՝ հայտնի «ուրվական» մասնիկները, մասամբ համապատասխանում են մութ նյութի նկարագրությանը, սակայն նրանց զանգվածը չափազանց փոքր է, իսկ արագությունը՝ չափազանց մեծ, որպեսզի բացատրեն գալակտիկաների գրավիտացիոն վարքը և Տիեզերքի ընդհանուր կառուցվածքը: Հիմնական թեկնածուն մնում են WIMP-երը (թույլ փոխազդող զանգվածային մասնիկներ): Նրանց ենթադրյալ զանգվածը անհնար է դարձնում արագացուցիչներում ստեղծելը, սակայն հազվադեպ բախումները կարող էին առաջացնել բարձր էներգիայի գամմա-քվանտներ:

Նման ազդանշանների ուղղակի որոնումները դեռևս հաջողությամբ չեն պսակվել: Նոր մոտեցումը շրջում է խնդիրը. փոխանակ մասնիկներ որսալու, գիտնականները առաջարկում են ուսումնասիրել նրանց անուղղակի հետքերը տիեզերքով անցնող լույսի վրա:

Ինչպե՞ս է մութ նյութը գունավորում ֆոտոնները

Հետազոտողները մոդելավորել են ֆոնային ճառագայթման փոխազդեցությունը մութ նյութի երկու տեսակի հետ.

  • Մաքուր գրավիտացիոն՝ չի շփվում սովորական նյութի հետ, ազդում է միայն գրավիտացիայի միջոցով:
  • Թույլ փոխազդող՝ թույլատրում է իր մասնիկների միջև հազվադեպ բախումներ:

Հաշվարկների արդյունքները անսպասելի էին. ֆոտոնների ցրման բնույթը կախված է մութ նյութի տեսակից:

  • Գրավիտացիոն գերիշխանության դեպքում ֆոտոնները ավելի հաճախ շեղվում են առաջ՝ թեթևակի արագանալով և ձեռք բերելով կապույտ երանգ:
  • Թույլ փոխազդեցության դեպքում ցրումը տեղի է ունենում ետ՝ ֆոտոնները կորցնում են էներգիա և ստանում կարմիր երանգ:

Առաջին ստուգումներ Fermi-LAT-ի տվյալներով

Գիտնականները համեմատել են մոդելները Fermi-LAT գամմա-տեսապակիի դիտարկումների հետ Հաշմանդամի կենտրոնում: Տվյալները դեռևս համապատասխանում են երկու սցենարներին, բայց չեն թույլատրում միարժեք ընտրություն կատարել: Ապագա առաքելությունները սպեկտրալ վերլուծության բարձր ճշգրտությամբ կկարողանան տարբերել այդ նուրբ էֆեկտները:

Անուղղակի աստղագիտության հեռանկարը

Եթե էֆեկտը հաստատվի, մարդկությունը կստանա հիմնարար նոր գործիք. մութ նյութը կարելի կլինի «տեսնել» ոչ թե բախումների դետեկտորներով, այլ միկրոսկոպիկ գունային տեղաշարժերով այն լույսում, որն անցել է միլիարդավոր լուսային տարիներ:

Հակիրճ

Գիտնականները առաջարկում են հայտնաբերել մութ նյութը հեռավոր գալակտիկաներից եկող լույսի երանգով. կապույտ տեղաշարժը կցուցի գրավիտացիոն ազդեցություն, կարմիրը՝ թույլ փոխազդեցություններ: Առաջին թեստերը Fermi-LAT-ի տվյալներով չեն հակասում մոդելներին, իսկ ապագա տեսապակիները կկարողանան տալ վերջնական պատասխան: