Вселенная скрывает множество загадок и тайн. Астрономы с помощью космической обсерватории Чандра только что нашли еще один из них. Эсра Бюльбюль из Гарвардского центра астрофизики и его коллеги изучали скопление галактик Персей на расстоянии 250 миллионов световых лет. Это один из самых массивных объектов во Вселенной!
Скопление галактик погружено в необычную атмосферу, горячую плазму, и именно здесь было сделано загадочное открытие. Атмосфера скопления состоит в основном из ионов железа (Fe XXV), кремния (Si XIV) и серы (S XV). Каждый из этих ионов производит характерный сигнал, так называемый линии в рентгеновском спектре. Это хорошо известные линии, и телескоп «Чандра» способен их обнаружить. В 2012 году при анализе данных телескопа Бюльбюль обнаружил новую, необычную линию. Сигнал появился при энергии 3,56 кэВ (что соответствует длине волны около 0,35 нм). Ни один из известных атомных переходов, ответственных за образование спектральных линий, не может излучать фотоны с такой энергией! Первоначально исследовательница подозревала, что она допустила ошибку при анализе данных или что это была неисправность в детекторе. Итак, она снова сделала сокращение данных, проверка каждого из полученных промежуточных результатов по очереди. Она также проверила наблюдения, сделанные четырьмя другими детекторами на борту двух других обсерваторий. Линия все еще была там, и, похоже, это было настоящее излучение источника.
В качестве окончательного подтверждения наблюдения, сделанные с помощью телескопа XMM-Newton и обработанные коллегами из Бюльбюля, показали, что эта эмиссионная линия присутствует и в 73 других скоплениях галактик. Кроме того, другая независимая группа ученых под руководством Алексея Боярского из Лейденского университета в Нидерландах обнаружила выбросы на этой линии в Галактике Андромеды с помощью телескопа XMM-Newton. Они также подтвердили ее присутствие на окраине Стаи в Персее.
Обнаруженная спектральная линия, по-видимому, не принадлежит обычному веществу, поэтому подозрения были направлены на темную материю. После публикации статьи об открытии новой линии появилось более 60 предложений о типах темной материи, которые могли бы привести к такой линии. Среди них предлагались аксионы и стерильные нейтрино, но были и концепции новых частиц, в шутку называемых бульонками.
Новая обсерватория, которую Японское космическое агентство (JAXA) планирует запустить в 2015 году, может помочь разобраться с загадочным излучением скоплений галактик. Это будет современный рентгеновский телескоп Astro-H. Он будет оснащен детектором рентгеновского излучения нового типа, разработанным совместно с учеными НАСА и Университета Висконсина. Не исключено, что именно благодаря ему мы сможем объяснить происхождение загадочной линии или, по крайней мере, узнаем о ней больше.