قد يتسبب “إبادة” المادة المظلمة في توهج مركز مجرة ​​درب التبانة

بالعربي/ يمكن للمادة المظلمة أن تفسر الضوء الغامض.

قد يكون التوهج الغامض القادم من مركز مجرة ​​درب التبانة ناتجًا عن القضاء على المادة المظلمة – وهي مادة مراوغة لا تنبعث منها أي ضوء. 

وفقًا لبحث جديد ، قد تتصادم جسيمات المادة المظلمة الثقيلة بشكل مدمر في مركز المجرة ، مكونة جسيمات أولية ، بالإضافة إلى أشعة جاما – الضوء غير المبرر المرئي من مركز المجرة. 

لقد ناقش العلماء مصدر هذا الضوء غير المبرر ، المسمى فائض مركز المجرة (GCE) ، منذ اكتشافه في عام 2009. عند تحليل البيانات من تلسكوب فيرمي لأشعة غاما الفضائي التابع لناسا ، لاحظ العلماء وهجًا خافتًا لأشعة غاما لا يمكن تفسيره من خلال مصادر معروفة. في السنوات التي تلت ذلك ، اقترح العلماء مجموعة من المصادر ، من المادة المظلمة إلى مصادر أكثر تقليدية ، مثل النجوم سريعة الدوران للغاية والتي تسمى النجوم النابضة ميلي ثانية. 

الآن ، نظرة جديدة على البيانات التي تزيد عن عقد من الزمن من تلسكوب فيرمي ، جنبًا إلى جنب مع بيانات من تجربة في محطة الفضاء الدولية وملاحظات المجرات القزمة القريبة ، تشير إلى أن جسيمات المادة المظلمة الثقيلة في مركز المجرة قد تفسر يشع. 

قال المؤلف الرئيسي للدراسة ماتيا دي ماورو ، الباحث في قسم تورينو بالمعهد الوطني للفيزياء النووية في إيطاليا: “أعتقد أن النتيجة الأكثر إثارة للاهتمام هي أن المادة المظلمة يمكن أن تفسر فائض مركز المجرة” ، بينما تتطابق أيضًا مع الملاحظات من المجرات القريبة. . “لم يتم العثور على هذه النتيجة مع نموذج حيث يتم أخذ كل شيء ، كثافة المادة المظلمة ونموذج فيزياء الجسيمات ، بشكل متسق.”

في التحليل الجديد ، درس دي مورو بعناية الضوء الزائد من أشعة جاما لرسم خريطة لموقعه وشكله ومستويات طاقته . النتائج ، التي نُشرت في 22 مارس في مجلة Physical Review D ، وجدت أن التوهج كان كرويًا إلى حد ما ومتمركز بشكل متماثل في منتصف درب التبانة. 

في دراسة متابعة ، نُشرت على قاعدة بيانات ما قبل الطباعة arXiv ، دي ماورو والمتعاون مارتن وولفجانج وينكلر ، باحث في جامعة ستوكهولم ومركز أوسكار كلاين لفيزياء الجسيمات الكونية في السويد ، قام بالتحقيق في ما يمكن أن يكشفه توهج أشعة جاما عن هذه المادة المظلمة حبيبات. من خلال البحث عن توهجات أشعة جاما المماثلة من المجرات الكروية القزمية والملاحظات من تجربة على متن محطة الفضاء الدولية للبوزيترونات الزائدة ، أو شركاء المادة المضادة الموجبة الشحنة للإلكترونات ، القادمة من تلك المجرات ، تمكن الباحثون من تقييد الكتلة والتقاطع. قسم من المرشحين للمادة المظلمة. 

تشير النتائج إلى أن جسيمات المادة المظلمة لها كتلة تبلغ حوالي 60 جيجا إلكترون فولت – حوالي 60 ضعف كتلة البروتون. عندما تصطدم جسيمات المادة المظلمة هذه ، فإنها تفنى وتتحول إلى ميونات ومضادات ، أو الإلكترونات والبوزيترونات. إذا كانت هذه الفرضية صحيحة ، فيمكن صنع جسيمات المادة المظلمة مثل هذه واكتشافها هنا على الأرض من خلال التجارب الحالية ، مثل مصادم الهادرونات الكبير ، وستساعد العلماء على تضييق نطاق بحثهم. 

ومع ذلك ، لم يقتنع جميع العلماء بالنتائج الجديدة. استبعدت عدة مجموعات في السابق مساهمات GCE بواسطة جسيمات المادة المظلمة التي تقل كتلتها عن 400 جيجا إلكترون فولت. يجادل المشككون الآخرون بأن الضوء الزائد يأتي من النجوم غير المكتشفة ، حيث أن توزيع الضوء يرسم بدقة إلى المكان الذي يجب أن تكون فيه المجموعات النجمية.المحتوى ذو الصلة

قال أوسكار ماسياس راميريز ، عالم الفلك بجامعة أمستردام والذي لم يشارك في البحث الجديد. “من وجهة نظر الفيزياء ، لا ينبغي لأحد أن ينسى أن هناك عددًا كبيرًا جدًا من بواعث أشعة غاما المحتملة التي تعيش مع النجوم.”

قال ماسياس راميريز إنه إذا كان الضوء الزائد هو بالفعل من النجوم النابضة بالمللي ثانية أو النجوم الأخرى ، فإن التلسكوبات الراديوية القادمة ، مثل مصفوفة الكيلومتر المربع في المناطق النائية الأسترالية ، أو تلسكوبات الأشعة السينية أو تلسكوبات أشعة جاما عالية الطاقة ، مثل مصفوفة تلسكوب شيرينكوف قيد الإنشاء حاليًا في صحراء أتاكاما في تشيلي ، يمكنه اكتشاف هذه المجموعات النجمية وإغلاق النقاش في غضون السنوات الخمس المقبلة. 

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com