ردپای احتمالی ماده تاریک در پرتوهای گامای راه‌شیری

یک اخترفیزیک‌دان ژاپنی اعلام کرده الگوی پرتوهای گاما از مرکز راه‌شیری ممکن است نخستین نشانهٔ مستقیم از مادهٔ تاریک باشد، هرچند دانشمندان بر لزوم بررسی‌های بیشتر تأکید دارند.

کد خبر: ۶۸۹۸۰

تاریخ انتشار: ۰۵ آذر ۱۴۰۴ - ۱۱:۳۹

به گزارش مخاطب ۲۴، به نقل از روزنامه گاردین، نزدیک به یک قرن پیش، دانشمندان پیشنهاد کردند که ماده‌ای نامرئی و اسرارآمیز به نام مادهٔ تاریک پیرامون کهکشان‌ها تجمع یافته و تارِ کیهانی سراسر جهان را شکل داده است.این‌که مادهٔ تاریک از چه ساخته شده و حتی این‌که واقعاً وجود دارد یا نه، هنوز پرسش‌هایی بی‌پاسخ‌اند، اما بر اساس یک مطالعه، ممکن است نخستین شواهد مستقیم از این ماده سرانجام دیده شده باشد.

کار بیشتری لازم است تا توضیحات کمتر عجیب کنار گذاشته شوند، اما اگر درست باشد، این کشف می‌تواند به‌عنوان نقطهٔ عطفی در جست‌وجوی چنددهه‌ای برای یافتن این مادهٔ گریزان که گفته می‌شود ۲۷ درصد جهان را تشکیل می‌دهد، ثبت شود.«این می‌تواند گشایشی تعیین‌کننده در رمزگشایی از ماهیت مادهٔ تاریک باشد»، پروفسور تومونوری تاتانی، اخترفیزیک‌دان دانشگاه توکیو گفت؛ او اظهار کرد پرتو‌های گامایی که از مرکز کهکشان راه شیری می‌آیند، به‌نظر می‌رسد نشانی از این ماده داشته باشند.

مادهٔ تاریک نخستین بار در دههٔ ۱۹۳۰ توصیف شد، زمانی که اخترشناس سوئیسی فریتس زوئیکی متوجه شد کهکشان‌های دوردست سریع‌تر از آن‌چه جرمشان اجازه می‌دهد، می‌چرخند. این مشاهدات به شکل‌گیری مفهوم مادهٔ تاریک انجامید؛ ماده‌ای که نه نور گسیل می‌کند و نه آن را جذب، اما کشش گرانشی نامرئی بر کهکشان‌های پیرامون خود اعمال می‌کند.

دانشمندان از آن زمان در جست‌وجوی ذرات مادهٔ تاریک بوده‌اند، اما تاکنون آشکارساز‌های زمینی، تلسکوپ‌های فضایی و ماشین‌های عظیمی مانند برخورددهندهٔ هادرونی بزرگ در نزدیکی ژنو، همگی بی‌نتیجه بوده‌اند.یکی از نظریه‌های موجود دربارهٔ مادهٔ تاریک این است که از ذراتی به نام ذرات سنگین با برهم‌کنش ضعیف یا ویِمپ‌ها (WIMPs) ساخته شده باشد؛ ذراتی سنگین‌تر از پروتون‌های درون اتم‌ها، اما با تعامل بسیار اندک با مادهٔ معمولی.

وقتی دو ویمپ با هم برخورد کنند، می‌توانند یکدیگر را نابود کرده و ذرات دیگری همراه با انفجاری از پرتو‌های گاما آزاد کنند.برای جست‌وجوی نشانه‌های احتمالی مادهٔ تاریک، تاتانی داده‌های تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی ناسا را تحلیل کرد؛ ابزاری که پرانرژی‌ترین فوتون‌ها را در طیف الکترومغناطیسی شناسایی می‌کند. او الگوی پرتو‌های گامایی را دید که به‌نظر می‌رسید با شکل هالهٔ مادهٔ تاریک که به‌صورت کره‌ای از مرکز کهکشان گسترش یافته، تطابق دارد.

تاتانی به گاردین گفت: این سیگنال «به‌طور دقیق با ویژگی‌های تابش پرتو گامایی که پیش‌بینی می‌شود از مادهٔ تاریک گسیل شود، مطابقت دارد». جزئیات این پژوهش در ژورنال کیهان‌شناسی و فیزیک ذرات اختر منتشر شده است.اگر تاتانی مادهٔ تاریک را در حال کار دیده باشد، مشاهدات نشان می‌دهد که این ماده از ذراتی ابتدایی تشکیل شده که ۵۰۰ برابر سنگین‌تر از پروتون هستند. اما پژوهش‌های بسیار بیشتری لازم است تا دیگر فرایند‌های اخترفیزیکی و تابش‌های پس‌زمینه که می‌توانند این سیگنال‌ها را توضیح دهند، کنار گذاشته شوند.تاتانی گفت «عامل تعیین‌کننده» این خواهد بود که پرتو‌های گامای با طیف مشابه از دیگر نواحی فضا، مانند کهکشان‌های کوتوله، نیز شناسایی شوند. بنا بر گفتهٔ پروفسور جاستین رید، اخترفیزیک‌دان دانشگاه ساری، نبودِ سیگنال‌های چشمگیر از این کهکشان‌ها به‌شدت علیه این ادعاست که پرتو‌های مشاهده‌شده حاصل نابودی ذرات مادهٔ تاریک باشند.پروفسور کینواه وو، اخترفیزیک‌دان نظری در دانشگاه UCL، نیز هشدار به احتیاط داد. «من تلاش و پشتکار نویسنده را تحسین می‌کنم، اما برای ادعایی خارق‌العاده، شواهد خارق‌العاده لازم است»، او گفت. «این تحلیل هنوز به این مرحله نرسیده است. اما کاری است که پژوهشگران این حوزه را تشویق می‌کند به تلاش ادامه دهند.»

منبع: روزنامه گاردین