یک منبع انرژی عجیب در مرکز کهکشان راه شیری ممکن است نوع جدیدی از ماده تاریک باشد. دانشمندان دریافتند که گاز هیدروژن در آنجا به شکلی غیرمنتظره یونیزه شده است که پرتوهای کیهانی نمی‌توانند آن را توضیح دهند. در عوض، آنها مدعی‌اند که ذرات ماده تاریک سبک با هم برخورد کرده و ذرات باردار تولید می‌کنند. این رویکرد می‌تواند نحوه تفکر ما در مورد ماده تاریک و نقش آن در جهان را تغییر دهد!
سیگنال‌های مرموز از هسته کهکشانی
یک پدیده عجیب در مرکز کهکشان ما ممکن است با نوع جدیدی از ماده تاریک مرتبط باشد. ماده تاریک، ماده ای نامرئی که تصور می‌شود 85 درصد جرم جهان را تشکیل می‌دهد، همچنان یکی از بزرگترین اسرار علم باقی مانده و با وجود دهه‌ها تحقیق، ماهیت واقعی آن هنوز ناشناخته است.
اکنون، در یک مطالعه پیشگامانه، دانشمندان یک سرنخ احتمالی را کشف کرده‌اند. آنها پیشنهاد می‌کنند که یک شکل جایگزین از ماده تاریک می‌تواند مسئول واکنش‌های شیمیایی بدون توضیحی باشد که در کهکشان راه شیری رخ می‌دهند.
یک منبع انرژی جدید احتمالی شناسایی شد!
دکتر شیام بالاجی، محقق فوق دکترا در کینگز کالج لندن و یکی از نویسندگان اصلی این مطالعه، توضیح می دهد:
در مرکز کهکشان ما ابرهای عظیمی از هیدروژن با بار مثبت قرار دارند، که برای دهه ها برای دانشمندان یک راز بوده است، زیرا به‌طور معمول گاز خنثی است. پس چه چیزی انرژی کافی برای بیرون راندن الکترون‌های با بار منفی از آنها را تامین می‌کند؟
امضاهای انرژی که از این بخش از کهکشان ما ساطع می‌شوند، نشان می‌دهند که یک منبع ثابت و پرجوش و خروش انرژی در حال انجام این کار است و داده‌های ما می‌گوید که ممکن است از یک شکل بسیار سبک‌تر از ماده تاریک نسبت به مدل‌های فعلی ناشی شود.
مشهورترین نظریه برای ماده تاریک این است که احتمالاً گروهی از ذرات معروف به “ذرات سنگین با برهم کنش ضعیف” (WIMPs) هستند که بدون برهم کنش زیاد از ماده معمولی عبور می‌کنند و تشخیص آنها را بسیار دشوار می‌کند.
با این حال، این مطالعه، که در 10 مارس در مجله Physical Review Letters منتشر شد، به‌طور بالقوه نوع دیگری از ماده تاریک را با جرم بسیار کمتر از WIMP احیا کرده است.
ذرات ریز، پیامدهای بزرگ!
محققان فکر می‌کنند که این ذرات ریز ماده تاریک با هم برخورد کردی و ذرات باردار جدیدی را در فرآیندی به نام “نابودی” تولید می‌کنند. این ذرات باردار تازه تولیدشده می‌توانند متعاقباً گاز هیدروژن را یونیزه کنند.
تلاش‌های قبلی برای توضیح این فرآیند یونیزاسیون به پرتوهای کیهانی، ذرات سریع و پرانرژی که در سراسر جهان سفر می‌کنند، متکی بود. با این حال، این توضیح با برخی مشکلات روبه‌رو شده است، زیرا امضاهای انرژی ثبت‌شده از مشاهدات منطقه مولکولی مرکزی (CMZ) که این اتفاق در آن رخ می‌دهد، به‌نظر نمی‌رسد که به اندازه کافی بزرگ باشد که به پرتوهای کیهانی نسبت داده شود. چنین فرآیندی با WIMPها نیز امکان‌پذیر به نظر نمی‌رسد.
یک جایگزین ماده تاریک سبک‌تر؟
تیم تحقیقاتی توضیح دادند که منبع انرژی که باعث نابودی می‌شود، کندتر از یک پرتو کیهانی و کم‌جرم‌تر از یک WIMP است.
دکتر بالاجی گفت:
جستجوی ماده تاریک بزرگترین تعقیب و گریز علمی است، اما بسیاری از آزمایش‌ها بر روی زمین انجام می‌شوند. با استفاده از گاز در CMZ برای نوع دیگری از مشاهده، می‌توانیم مستقیماً به منبع برسیم. داده‌ها به ما می‌گویند که ماده تاریک به‌طور بالقوه می‌تواند بسیار سبک‌تر از آنچه فکر می‌کردیم باشد.
جستجوی ماده تاریک یکی از مهمترین اهداف علم بنیادی است، اما بسیاری از آزمایش‌ها بر روی زمین انجام می‌شوند، با دستان باز منتظر می‌مانند تا ماده تاریک به سمت آنها بیاید. با نگاه کردن به مرکز کهکشان راه شیری، گاز هیدروژن در CMZ نشان می‌دهد که ممکن است به شناسایی شواهدی در مورد ماهیت احتمالی ماده تاریک نزدیک‌تر باشیم.
یک پیشرفت در درک کهکشان ما
این یافته ممکن است به طور همزمان اسرار گسترده‌تری از کهکشان ما را توضیح دهد، مانند نوع خاصی از مشاهدات اشعه ایکس که در مرکز کهکشان راه شیری یافت می‌شود – معروف به “خط انتشار 511 کیلو الکترون ولت”. این امضای انرژی خاص نیز می‌تواند ناشی از برخورد و تولید ذرات باردار توسط همان ماده تاریک کم جرم باشد.
منبع: Scitechdaily
