如果暗物質粒子衰變，科學家們能夠尋找這一過程的跡象。包括X射線或伽馬射線。甚至中微子，即在巨大星系團中發射的“幽靈粒子”。
這不僅可以揭示哪些粒子最終構成了謎團。 暗物質但它可以幫助天文學家以前所未有的方式了解宇宙的結構。新的研究表明 NASA 的 X 射線成像和光譜任務（xr主義）可能在這次狩獵中發揮重要作用。
暗物質給科學家帶來了重大挑戰。因為儘管它們約佔宇宙物質的 85%，但它們實際上仍然是不可見的。這是因為它不會對電磁輻射或光產生反應。或者即使有，反應也太弱而無法被檢測到。這使得科學家們提出了許多建議 假設粒子 解釋更遠的暗物質 標準型號 構成日常物質（如恆星、行星、月球和我們的身體）的原子的粒子、電子、質子和中子的物理學。
一個暗物質模型表明，無論構成這個謎團的粒子是什麼，它們都會經歷一個稱為衰變的過程。這涉及到大粒子在很長的時間尺度上衰變成更輕的粒子。天文學家可以尋找的這一過程的一個可能方面是衰變發生時釋放的 X 射線光子。事實上，科學家可能已經發現了這種宇宙指紋，其形式是星系團光譜中未識別的 X 射線發射。
“百分之八十五的質量 星系團 它來自暗物質，我們可以很好地模擬暗物質暈的分佈。 ”亨茨維爾阿拉巴馬大學（UAH）的研究小組成員 Ming Sun 說。 在一份聲明中說– 因此，星系團是極好的搜索目標。這是因為星系團富含暗物質。我們非常了解星團中的暗物質。 ”
過去，研究人員依靠稱為電荷耦合器件（CCD）的光敏半導體芯片來追踪可能的衰變粒子路徑。然而，為了更好地了解導致這種 X 射線發射的原因，Sun 和他的同事採取了不同的方法。轉而使用 XRISM 的數據
孫說：“過去幾乎所有的研究都使用 CCD 數據，但缺乏解析未識別線所需的能量分辨率。” XRISM 現在提供高能分辨率光譜，可以從中解析譜線。因為信號線很弱。因此，我們結合了近三個月的 XRISM 數據進行該搜索。檢測到許多 X 射線線。這些譜線來自已知的原子，如鐵、矽、硫和鎳。未出現在原子線已知位置的 X 射線發射線是暗物質衰變線的候選者。這是這項工作的重點。 ”
研究小組推測，這種未知氣體釋放的主要嫌疑人是“惰性中微子” 中微子 它們是無質量的粒子，幾乎可以在宇宙中流動。 光速– 中第二豐富的粒子 宇宙 繼光子之後，中微子是如此“幽靈”，每秒有 100 萬億個中微子穿過你的身體，而你卻什麼也察覺不到。惰性中微子是被提議用來解釋暗物質的假設粒子之一。
“惰性中微子是一種假想的中微子類型，只能通過重力與其他粒子相互作用。”孫說，“與三種已知的‘活躍’中微子不同，它們也通過弱力相互作用，”惰性中微子的存在在理論上是有充分理由的。並可以解釋正常中微子的極小但非零質量。惰性中微子可以衰變成具有相同能量的兩個光子。模型可以預測惰性中微子衰變率，然後根據數據進行限制。 ”
惰性中微子在取代大的、弱相互作用的粒子之前還有很長的路要走（WIMP）作為暗物質的主要嫌疑人。但孫和他的同事致力於探索其他可能性。包括惰性中微子，即使這個過程包括將它們排除在外。
“WIMP 仍然是暗物質的主要候選者。但價值數十億美元的試驗已經完成。它只會獲得越來越強的上限，因此必須考慮替代情況。這項研究提供了 5 至 30 千電子伏特 (keV) 頻帶內惰性中微子高能分辨率數據的最強限制，這隨後限制了暗物質模型，”UAH 研究人員總結道。 “隨著未來 5 到 10 年更多的 XRISM 數據，我們將能夠檢測線條或大大提高限制。”
該團隊的研究成果於 11 月發表。 天體物理學期刊通訊
