يجب أن تكون المادة المظلمة المتحللة مرئية هنا في مجرة درب التبانة على شكل هالة حول المجرة
علماء الفلك على يقين تام من وجود المادة المظلمة ، لكنهم غير متأكدين على الإطلاق مما تتكون منها.
المشكلة هي أنه ليس مجرد مظلم ، إنه غير مرئي. على حد علمنا ، لا تشع المادة المظلمة الضوء ، أو تمتص الضوء ، أو تعكس الضوء ، أو تنكسر الضوء ، أو تشتت الضوء ، أو تشتت الضوء ، أو لا علاقة لها بالضوء على الإطلاق. هذا يجعل من الصعب الدراسة. نحن نعلم أن المادة المظلمة توجد ، مع ذلك ، من خلال تأثيرات الجاذبية. على الرغم من أنه غير مرئي ، إلا أنه لا يزال يحتوي على كتلة ، وبالتالي فإن المادة المظلمة في كوننا (والتي ، بالمناسبة ، تشكل 85٪ من إجمالي الكتلة في الكون) يمكن أن تؤثر على حركات المادة العادية (أو المتفاعلة مع الضوء) ، مثل النجوم والمجرات.
ولكن يمكن أن تكون هناك طريقة لرؤية المادة المظلمة مباشرة ، وهذا يعتمد على ما تتكون منه المادة المظلمة بالضبط. هناك عدد كبير من النظريات الشيقة فيما يتعلق بما يمكن أن يكون الجسيم (أو الجسيمات!) وراء المادة المظلمة ، ويشتمل أحد المرشحين الرئيسيين على مخلوق يعرف باسم النيوترينو المعقم.
عُرفت النيوترينوات منذ عقود ، وفي وقت ما كانوا ، كمجموعة ، يُعتقد أنهم المادة المظلمة. لديهم كتلة صغيرة جدًا ، لكن لا يتفاعلون مع الضوء ، لذلك قد يتناسبون مع الفاتورة. لكن عيبهم القاتل هو ذلك انها ساخنة جدا : إنها تتدفق في جميع أنحاء الكون بسرعة كبيرة جدًا ، وكل هذا الاضطراب كان من شأنه أن يسهّل تكوين هياكل أكبر في الكون.
بعبارة أخرى ، إذا كانت النيوترينوات هي المادة المظلمة ، فلا يمكن أن تتشكل المجرات.
لذلك لن ينجح ذلك ، ولكن يمكن أن ينجح ابن عم افتراضي للنيوترينوات: النوع العقيم. هذه النيوترينوات هي افتراضية بحتة. إذا كانت موجودة ، فلن تفتقر فقط إلى الشحنة الكهربائية ، ولكن أيضًا الشحنة النووية الضعيفة ، مما يجعلها غير مرئية تمامًا تقريبًا. وإذا كانت لديهم الخصائص الصحيحة فقط ، فقد يكونوا مسؤولين عن المادة المظلمة.
لكن النيوترينوات العقيمة قد لا تبقى نيوترينوات معقمة إلى الأبد. يمكنها (نظريًا) أحيانًا أن تتفاعل مع النيوترينوات العادية ، وتتحلل في وابل من الإشعاع عالي الطاقة. على وجه التحديد ، الأشعة السينية. وبشكل أكثر تحديدًا ، الأشعة السينية بطاقة 3.5 ألف إلكترون فولت (3.5 كيلو فولت للإختصار).
لذا ، إذا كانت النيوترينوات العقيمة هي المادة المظلمة ، وهناك الكثير من المادة المظلمة التي تطفو حول المجرة ، فيجب أن يكون هناك توهج خافت للأشعة السينية لمجرة درب التبانة ، من جميع النيوترينوات العقيمة التي تحول نفسها إلى إشعاع.
في عام 2014 ، اعتقدت مجموعة من علماء الفلك أنهم عثروا على مثل هذه الإشارة. كان بالكاد أعلى من عتبة يمكن اكتشافها ، لكنهم ادعوا ملاحظة حازمة. في الآونة الأخيرة ، ومع ذلك ، فإن علماء الفلك الآخرين لديهم نظرت إلى أحلك أجزاء مجرة درب التبانة بأدوات جديدة ومحسنة ، على وجه التحديد استهداف البقع التي كانت خالية من أكبر قدر ممكن من التلوث.
حتى الآن ، يلقي البحث الجديد بظلال من الشك على ادعاء عام 2014 ، ووجود النيوترينوات العقيمة كمادة مظلمة تمامًا. لم نفقد كل الأمل ، ومع ذلك ، لا يزال علماء الفلك يعملون بجد ويبحثون عن توقيع 3.5 كيلو إلكترون فولت.