Bahan gelap adalah arkitek struktur kosmik berskala besar dan mesin di sebalik putaran galaksi yang betul. Ini adalah bahagian yang tidak dapat dipisahkan dari fizik Alam Semesta kita - namun para saintis masih belum mengetahui apa yang dibuatnya. Data terbaru dari Planck menunjukkan bahawa bahan misteri itu merangkumi 26.2% kosmos, menjadikannya hampir lima setengah kali lebih lazim daripada perkara biasa, sehari-hari. Sekarang, empat penyelidik Eropah mengisyaratkan bahawa mereka mungkin mempunyai penemuan di tangan mereka: isyarat dalam sinar-x yang tidak diketahui sebabnya, dan mungkin bukti interaksi yang lama dicari antara zarah - iaitu, pemusnahan gelap perkara.
Apabila ahli astronomi ingin mempelajari objek di langit malam, seperti bintang atau galaksi, mereka bermula dengan menganalisis cahaya di semua panjang gelombang. Ini membolehkan mereka memvisualisasikan garis gelap sempit dalam spektrum objek, yang disebut garis penyerapan. Garis penyerapan berlaku kerana unsur komponen bintang atau galaksi menyerap cahaya pada panjang gelombang tertentu, mencegah kebanyakan foton dengan tenaga tersebut sampai ke Bumi. Begitu juga, zarah-zarah yang berinteraksi juga dapat meninggalkan garis pelepasan dalam spektrum bintang atau galaksi, garis terang yang dihasilkan ketika lebihan foton dipancarkan melalui proses subatomik seperti kegembiraan dan kerosakan. Dengan melihat garis pelepasan ini, saintis biasanya dapat melukis gambaran kuat mengenai fizik yang berlaku di tempat lain di kosmos.
Tetapi kadang-kadang, saintis menemui garis pelepasan yang lebih membingungkan. Awal tahun ini, para penyelidik di Laboratorium Fizik dan Kosmologi Partikel (LPPC) di Switzerland dan Universiti Leiden di Belanda mengenal pasti kelebihan tenaga dalam cahaya sinar-x yang berasal dari galaksi Andromeda dan kelompok bintang Perseus: garis pelepasan dengan tenaga sekitar 3.5keV. Tidak ada proses yang diketahui dapat menjelaskan garis ini; namun, ia selaras dengan model teori neutrino steril - zarah yang dipercayai oleh banyak saintis adalah calon utama bagi bahan gelap.
Para penyelidik percaya bahawa garis pelepasan pelik ini dapat terjadi akibat pemusnahan, atau pembusukan, zarah-zarah bahan gelap ini, suatu proses yang dianggap melepaskan foton sinar-x. Sebenarnya, isyarat itu nampaknya paling kuat di wilayah Andromeda dan Perseus yang paling padat dan semakin tersebar jauh dari pusat, sebaran yang juga merupakan ciri bahan gelap. Selain itu, isyarat tidak hadir dari pemerhatian pasukan mengenai ruang kosong yang dalam, yang menunjukkan bahawa ia adalah nyata dan bukan hanya artifak instrumental.
Dalam pra-cetak kertas mereka, para penyelidik berhati-hati untuk menekankan bahawa isyarat itu sendiri lemah oleh standard saintifik. Artinya, mereka hanya dapat 99,994% yakin bahawa itu adalah hasil yang benar dan bukan hanya fluktuasi statistik yang nakal, tahap keyakinan yang dikenal sebagai 4σ. (Piawaian emas untuk penemuan dalam sains adalah 5σ: hasil yang dapat dinyatakan "benar" dengan keyakinan 99,9999%) Saintis lain tidak begitu yakin bahawa materi gelap adalah penjelasan yang baik. Menurut ramalan yang dibuat berdasarkan pengukuran hutan Lyman-alpha - iaitu, corak spektrum penyerapan hidrogen dan pelepasan foton dalam awan gas yang sangat lama - mana-mana zarah yang kononnya menjadi bahan gelap harus mempunyai tenaga melebihi 10keV - lebih daripada dua kali tenaga isyarat terbaru ini.
Seperti biasa, kajian kosmologi penuh dengan misteri. Sama ada garis pelepasan tertentu ini menjadi bukti adanya neutrino steril (dan oleh itu bahan gelap) atau tidak, ia kelihatan sebagai isyarat beberapa proses fizikal yang belum difahami oleh saintis. Sekiranya pemerhatian masa depan dapat meningkatkan kepastian penemuan ini kepada 5σtahap, astrofisikawan akan mempunyai fenomena lain yang perlu dipertimbangkan - prospek yang menarik, tanpa mengira hasil akhir.
Penyelidikan pasukan telah diterima untuk Surat Kajian Fizikal dan akan diterbitkan dalam edisi yang akan datang.
