Темну матерію, яка, за припущенням учених, має складати 23% Всесвіту, незважаючи на ретельні пошуки, до цих пір не виявлено. Фахівці Університету ім. Йоганна Гутенберга в Майнці запропонували нову теорію, згідно з якою частинки темної матерії, насправді, набагато легше, ніж передбачалося раніше.
Відповідно до загальноприйнятої теорії, темна матерія існує, тому що інакше зірки не могли б обертатися навколо центру галактики. Серед ймовірних кандидатів на звання темної матерії — гіпотетично існують так звані вімпи, слабко взаємодіючі масивні частинки. Проте новітні дослідження змушують все більше засумніватися в цьому. Тому німецький фізики зайнялися пошуками альтернативних варіантів.
Вчені звернули увагу на результати спостережень, зроблених декількома незалежними групами дослідників в 2014 році. Вони повідомляють про присутність нових спектральних ліній з енергією 3,5 кілоелектронвольт в рентгенівському випромінюванні далеких галактик і галактичних скупчень. Ця незвичайна радіація може виявитися ключем до розуміння природи темної матерії.
Німецькі фізики пропонують розглянути сценарій, в якому дві частинки темної матерії стикаються і взаємно знищуються. Таке відбувається, наприклад, коли електрон зустрічається з позитроном.
Згідно моделі Коппа, частинками темної матерії можуть бути ферміони з масою всього в кілька кілоелектронвольт, які називають також стерильні нейтрино. Така легка темна матерія вважалася малоймовірною, тому що не пояснювала утворення галактик. Але гіпотеза Коппа дає елегантне рішення цієї проблеми — німецькі вчені припустили, що анігіляція темної матерії — це стадійний процес: у першу фазу формується проміжний стан, який пізніше розпадається на спостережувані рентгенівські фотони.
Нова модель настільки загальна, що є цікавою початковою точкою для пошуку темної матерії, навіть якщо спектральна лінія, виявлена в 2014 році, виявиться іншого походження. Фізики університету вже працюють над космічною місією e-ASTROGRAM, яка повинна буде проаналізувати рентгенівське випромінювання з недосяжною раніше точністю.
В минулому році британські фізики за допомогою потужного суперкомп’ютера провели симуляцію формування галактик у присутності темної матерії. Вони показали, що існування темної матерії узгоджується з піднаглядним відношенням між масою, розміром і світлом галактик. Це дозволило їм висловитися на користь теорії існування темної матерії.