ماده ای تاریک در راه شیری

ماده ای تاریک در راه شیری



یک تحقیق جدید نشانه قوی از اشعه های گاما از میانه کهکشان ما کشف کرده که می تواند نتیجه انفجار ماده تاریک باشد.

دانشمندان اعتقاد دارند که ماده تاریک که ظاهرا قسمت اعظم ماده در کیهان را تشکیل می دهد از ذراتی به نام WIMP (ذرات سنگینی با برهم کنش ضعیف) تشکیل شده اند. وقتی که این ذرات به سایر ذرات WIMP نزدیک می شوند باید یکدیگر را نابود کنند؛ چرا که این ذرات ضد ذره خود هستند. ( وقتی که ذرات ماده و همتایان ضدماده بایکیگر برخورد می کنند یکدیگر رانابود می کنند.)

در مرکز کهکشان راه شیری ذرات WIMP باید وجود داشته باشد که به یکدیگر برخورد می کنند و انرژی خالصی ایجاد می کنند که موجب افزایش دیگر ذرات و درنهایت اشعه گاما می شود.

فراوانی اشعه های گاما دقیقا چیزی است که دانشمندان با نگاه کردن به میانه کهکشان راه شیری از طریق تلسکوپ فضایی اشعه گاما فرمی مشاهده می کنند. در این تحقیق جدید محققان نشانه قطعی از اشعه های گامایی یافته اند که نمی توان آن را به هیچ جسمی در این منطقه نسبت داد.

کورک ابازجیان از مرکز تحقیقات ایروین دانشگاه کالیفرنیا به عنوان یکی از نویسندگان این تحقیق علمی که در مجله فیزیکال ریوو D منتشر شده اظهار داشت: به طور قطع در این اشعه گاما چیزی جدید و درخشان وجود دارد که نمی توان آن را به نیروهای موجود شناخته شده نسبت داد.

ابازجیان به همراه مانوج کپلینگهات از این مرکز تحقیقاتی بین سالهای 2008  تا 2012 با استفاده از تلسکوپ فرمی به دنبال این نور بوده اند. مطالعات پیشین توسط دن هوپر ، دانشمند آزمایشگاه برخورد دهنده ملی فرمی و دانشگاه شیکاگو انجام شده بود که نتایج آن شاهدی برای این تشعشع اشعه گاما یافته بود، اما سایر جستجوهای پس از آن بی نتیجه باقی ماند.

ابازجیان اظهار داشت که در تحقیق خود از کاملترین اطلاعات استفاده کرده و آن را با استفاده از تحلیلهای جامع مورد تجزیه و تحلیل قرار داده و اعتقاد دارد که این اشعه صرفاً یک نوسان نیست و به طور قطع دارای یک منبع است.

سه خاصیت این تشعشع اشعه گاما که کشف شده چون نرخ انتشار، تنوع طول موجها و شکل انتشار آن پیش بینی هایی است که برای از بین رفتن ماده تاریک صورت گرفته بود.

ابازجیان به عنوان محقق این تحقیقات تصریح کرد که این کشف می تواند یک نتیجه مهم باشد چرا که با تمام تفاسیر صورت گرفته درباره ماده تاریک همخوانی دارد؛ اما تا زمانی که بتوانیم منابع بالقوه اخترفیزیکی را برای یک مورد مشابه مدنظر قرار دهیم، نمی توان آن را یک نشانه بی چون و چرا تلقی کرد.

هوپر از آزمایشگاه فرمی به نوبه خود اطمینان دارد که دانشمندان درنهایت نشانه ای از ماده گریزان تاریک را بدست آورده اند.

هوپر یادآور شد: اگر کشف کنونی را با آنچه که تاکنون مورد بحث گرفته مقایسه کنید در می یابید که منبع هر دو یکی است. من هنوز فکر می کنم که نابودی ماده تاریک ساده ترین راه توضیح این نشانه است.

هوپر تصدیق کرد که بسیاری از اخترفیزیکدانها نسبت به این مسئله شکاک هستند، درحال حاضر بحث داغی درباره گزینه های احتمالی فیزیک نجومی برای توضیح این نشانه وجود دارد.

بسیاری از کارشناسان منتظر هستند که مقامات رسمی تلسکوپ فضایی فرمی تحلیل خود را از این تشعشع در میانه کهکشان راه شیری ارائه کنند.

ماده تاریک، در ستاره شناسی و کیهان‌شناسی، ماده‌ای فرضی است که چون از خود نور بازتاب نمی‌کند، نمی‌توان آن را مستقیما" مشاهده کرد؛ اما از اثرات گرانشی موجود بر روی اجسام مرئی، مثل ستاره‌ها و کهکشان‌ها، می‌توان به وجود آن پی برد.

بر اساس مشاهدات فعلی که بر روی ساختارهایی بزرگتر از کهکشانها صورت گرفته‌است و همچنین مطالب مربوط به انفجار بزرگ، ماده تاریک و انرژی تاریک تشکیل دهنده بخش زیادی از جرم موجود در جهان قابل مشاهده است. اجزای ماده تاریک جرم بسیار بیشتری از قسمت دیده شدنی کائنات دارند. فقط حدود 4 درصد از مجموع کل چگالی انرژی در کیهان را می‌توان مستقیم مشاهده کرد (با توجه به اثرهای گرانشی آن)، که این مقدار شامل باریونها و تابش‌های الکترومغناطیسی نیز می‌شود.

همچنین تصور می‌شود که 22 درصد کیهان از ماده تاریک تشکیل شده باشد و 74 درصد باقی مانده را نیز انرژی تاریک تشکیل داده باشد، که همانند ماده تاریک در فضای کائنات توزیع شده و به همان اندازه ماده تاریک ناشناخته و مجهول مانده‌ است.

تعیین خواص و ویژگی‌های این توده ناشناخته به یکی از مهم‌ترین مسائل کیهان‌شناسی مدرن و فیزیک ذرات تبدیل شده‌است. این نکته قابل ذکر است که اسامی ماده تاریک و انرژی تاریک مبین عدم اطلاع انسان از ماهیت این دو ماده و ناشناخته بودن آن است.


منبع:کنجکاو