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외부 우주에서 암흑 물질에 이르기까지 X- 레이 신호

수년 동안 우주의 고 에너지 방사선은 과학자들에게 암흑 물질의 결정적인 힌트를 괴롭 히고 있습니다. 그러나 결정적인 대답이있을 수 있습니다. 물리학 자 팀은 특정 은하 엑스레이가 암흑 물질을 부패시키는 징후 일 수 있으며 다가오는 위성 임무는 그들의 주장을 증명하거나 반증해야한다고 말합니다.

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암흑 물질은 우주에서 물질의 약 80%를 차지하지만 아무도 그것이 무엇인지 정확히 모릅니다. 대부분의 이론가들은 그것이 소위 약한 상호 작용 거대한 입자 (WIMP)로 구성되어 있다고 의심합니다. 중력과 약한 원자력을 통해 여전히 다른 문제와 상호 작용할 수는 없지만, 우리가 볼 수없는 빛이 거의 없어져서 우리가 볼 수없는 조명이 거의 없어져 있습니다. 그러나 실험실 실험은 그들을 발견하지 못했고, 우주에서 가장 가능성이 높은 증거는 추정 Wimps가 은하의 중심에서 서로를 전환하면서 서로를 멸망시킬 것이라는 우주의 증거는 뜨거운 가스와 같은 다른 소스의 감마선의 계단식에 의해 늪에 빠졌습니다.

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네덜란드에있는 라이덴 대학교의 입자 물리학 자 알렉시 보이 아르 스키와 동료들은 다른 채석장을 따라 갔다. 그들은 유럽 우주국의 XMM-Newton 궤도 X-ray 전망대의 데이터를 수 천 전자-볼트의 무게의 입자의 징후에 대해 데이터를 수백만으로 거부했다. 이론적으로, 그와 같은 입자는 존재하는 경우, 은하 센터 내부와 다른 물체가 특정 에너지로 X- 레이를 생산하기 위해 우주의 다른 물체 내부에서 부패해야합니다. 이 그룹은 2005 년에 수색을 시작했으며 수년 동안 빈손으로 남아있었습니다. 그러나 그들은 마침내 운이 좋았습니다. 작년에 그들은 은하수의 가장 가까운 이웃 인 Andromeda Galaxy와 Perseus Galaxy 클러스터의 X-ray 에너지 스펙트럼에서 3.5,000 개의 전자-볼트 (KEV)에서 최고점을 찾았다 고보고했습니다. 동시에, 케임브리지, 매사추세츠 및 동료의 천체 물리학을위한 하버드-스미스 소니아 센터의 물리학 자 Esra Bulbul-73 Galaxy 클러스터의 결합 된 스펙트럼에서 약 3.5 kev에서 방출 라인을 찾는 것을보고했습니다.

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이제 Physical Review Letters 에 출판 된 논문에서 Boyarsky의 그룹은 은하수의 핵심에서 X- 레이에서 비슷한 피크를보고합니다. 피크의 강도는 암흑 물질 반응에 의해 생성 될 올바른 범위에 있다고 연구원들은 다음과 같이 말합니다. 연구원들은 다음과 같이 말합니다. Galaxy 클러스터 데이터로부터 추론 된 하한보다 높지만 밀키 방식의 밀도가 낮은 외부 영역에 대한 연구에서 계산 된 천장보다 낮습니다. Boyarsky는“우리는 은하계 주변의 물리학을 충분히 알지 못하기 때문에 암흑 물질이 은하수의 중심에서오고 있음을 증명할 수 없습니다. "그러나 신호는 매우 사소한 일관성 검사를 통과합니다."

그러나 다른 연구자들은 신호의 암흑 물질 기원에 대해 이의를 제기합니다. 산타 크루즈 (Santa Cruz) 캘리포니아 대학교 (University of California)의 물리학 자 테슬라 젤 테마 (Tesla Jeltema)와 스테파노 프로 푸모 (Stefano Profumo)는 은하수, 안드로메다 (Andromeda) 및 관련 갤럭시 클러스터 (Galaxy Clusters) 내부의 일반적인 원자로 제공되는 엑스레이를 분석했습니다. 그들은 3.5-kev 라인이 뜨겁고 빛나는 칼륨과 별들에 의해 우주로 날아간 다른 요소들로부터 쉽게 나올 수 있다고 결론 지었다.

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한편, 캘리포니아 주 팔로 알토에있는 스탠포드 대학교 (Stanford University)의 입자 천체 물리학 및 우주학 연구소의 물리학 자 온 드 레즈 어반 (Ondrej Urban)과 동료들은 NASA/일본 우주국 (JAXA) Suzaku X-ray Satellite의 데이터가 4.5 Kev에서 4 개의가가 달성 방출에 대한 진정한 증거를 보여준다.

Boyarsky는 질문을 해결하기 위해 더 많은 데이터가 필요하다고 말합니다. 그와 그의 동료들은 XMM-Newton에서 관찰 시간을 예약하여 많은 암흑 물질이 있지만 화학적 요소가 거의 없다고 생각한 난쟁이 은하의 X- 선 스펙트럼을 연구했습니다. "우리가 거기에서 신호를 보면 정상적인 천체 물리학 측면에서 해석하기가 매우 어려울 것"이라고 그는 말합니다. "그것은 암흑 물질에 대한 매우 확실한 증거를 구성 할 것입니다." 그는 내년 초에 결과를 얻기를 희망한다고 말합니다.

Jaxa가 Astro-H라는 새로운 X- 선 위성을 출시 할 때까지 최종 테스트는 내년에 시작될 수 있습니다. 캘리포니아 대학교 (University of California)의 입자 이론가 인 조나단 펠 (Jonathan Feng)은 아스트로 -H는 현재 위성보다 3.5-KEV 피크의 모양을 현재 위성보다 훨씬 더 상세하게 플로팅 할 수있을 것이라고 말했다. 그는 상대적으로 넓은 선은 X- 레이가 암흑 물질로 인한 반면, 더 좁은 선은 소스로서 정상적인 원자를 가리킬 것이라고 설명했다. "3.5-KEV X-ray 신호는 현재 시장에 나와있는 다른 추정 신호와 달리 몇 년 안에 암흑 물질로 확실하게 확인 될 가능성이 있습니다."

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암흑 물질이 원인이라면 물리학 자들은 여전히 ​​정체성을 고정시켜야합니다. Feng은 3.5-KEV 라인의 에너지와 강도는 멸균 중성미자로부터 "예상되는대로"라고 말합니다. 일반 중성미자로 부패 할 때 엑스레이를 줄 수있는 일반 중성미자의 가상의 초대성 사촌.

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어바인 캘리포니아 대학교 (University of California)에있는 우주 학자 케보크 아바자 지안 (Kevork Abazajian)은 멸균 중성미자가 중성미자 덩어리의 존재에 대한 자연스러운 설명에서 발생하기 때문에 가장 가능성이 높은 후보라는 데 동의합니다. 그러나 다른 가상의 입자들도 신호를 생성 할 수 있다고 덧붙였다. 물리학 자들이 중성미자가 존재하는 첫 번째 힌트를 준 것과 동일한 방사성 과정 인 β-decay의 지상 측정은 Kev-scale 멸균 중성미자가 자연 라인업의 일부인지 여부를 해결할 수 있다고 Abazajian은 제안합니다.

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