Meglica kitare. Kliknite za povečavo
Ker sestavlja velik del Vesolja, bi si mislili, da že vemo, kaj je temna snov. Mednarodna skupina raziskovalcev zdaj teoretizira, da bi temna snov lahko bila del delcev, znanih kot "sterilni nevtrini". Ti delci, ki so nastali ravno pri velikem udaru, bi lahko predstavljali manjkajočo maso vesolja in bi imeli priročen stranski učinek, da bi pospešili zgodnje nastajanje zvezd.
Temna materija je morda igrala glavno vlogo pri ustvarjanju zvezd na samem začetku vesolja. V tem primeru mora biti temna snov sestavljena iz delcev, imenovanih "sterilni nevtrini". Peter Biermann z inštituta Max Planck za radio astronomijo v Bonnu in Aleksander Kusenko z kalifornijske univerze v Los Angelesu sta pokazala, da ko sterilni nevtrini razpadejo, pospešijo nastajanje molekularnega vodika. Ta postopek bi lahko pomagal prižgati prve zvezde le kakšnih 20 do 100 milijonov let po velikem udaru. Ta prva generacija zvezd je nato ionizirala plin, ki jih obdaja, približno 150 do 400 milijonov let po velikem udaru. Vse to ponuja preprosto razlago nekaterih precej zagonetnih opazovanj glede temne snovi, nevtronskih zvezd in antimaterije.
Znanstveniki so odkrili, da imajo nevtrini maso z eksperimenti z oscilacijami nevtrinov. To je pripeljalo do predpostavke, da obstajajo "sterilni" nevtrini - znani tudi kot desničarski nevtrini. Ne sodelujejo pri šibkih interakcijah neposredno, ampak medsebojno mešajo z navadnimi nevtrini. Skupno število sterilnih nevtrinov v vesolju ni jasno. Če ima sterilni nevtrino samo nekaj kiloelektronskih voltov (1 keV je milijonina mase vodikovega atoma), bi to razložilo ogromno, manjkajočo maso v vesolju, ki jo včasih imenujemo "temna snov". Astrofizična opazovanja podpirajo stališče, da temne snovi verjetno sestavljajo ti sterilni nevtrini.
Teorija Biermanna in Kusenka osvetljuje številne še vedno nepojasnjene astronomske uganke. Najprej bi bila v velikem naletu masa nevtrinov, ustvarjenih v velikem udaru, enaka količini, ki je potrebna za obračun temne snovi. Drugič, ti delci bi lahko bili rešitev dolgotrajne težave, zakaj se pulsarji tako hitro premikajo.
Pulsarji so nevtronske zvezde, ki se vrtijo z zelo veliko hitrostjo. Nastanejo pri eksplozijah supernove in se običajno izvržejo v eno smer. Eksplozija jim daje "potiskanje", kot raketni motor. Pulsarji imajo lahko hitrosti na stotine kilometrov na sekundo - ali včasih celo na tisoče. Izvor teh hitrosti ostaja neznan, vendar bi emisija sterilnih nevtrinov razlagala udarce pulzarja.
Meglica kitare vsebuje zelo hiter pulsar. Če je temna snov sestavljena iz delcev, ki so ponovno oživeli vesolje - kot predlagata Biermann in Kusenko - bi lahko pulsarjev gib ustvaril to kozmično kitaro.
Tretjič, sterilni nevtrini lahko pomagajo razložiti odsotnost antimaterije v vesolju. V zgodnjem vesolju bi lahko sterilni nevtrini "ukradli" iz plazme tako imenovano "leptonovo število". Pozneje se je pomanjkanje leptonovega števila pretvorilo v ničelno število barionov. Posledica asimetrije med barioni (kot protoni) in antibarijoni (kot antiprotoni) je lahko razlog, da vesolje nima antimaterije.
„Oblikovanje osrednjih galaktičnih črnih lukenj, pa tudi struktura na subgalaktičnih lestvicah, daje prednost sterilnim nevtrinom za upoštevanje temne snovi. Konsenz več posrednih dokazov vodi v domnevo, da lahko dolgo iskani delci temne snovi dejansko predstavljajo sterilni nevtrino, "pravi Peter Biermann
Izvirni vir: Društvo Max Planck
