مطالعهای ادعا میکند که شواهدی برای ماده مرموز کیهانی بهدست آمده است
Christian Saclao
تقریباً به مدت یک قرن، دانشمندان در جستجوی ماده تاریک، ماده بنیادی و نامرئی که گمان میرود بخش عمدهای از کیهان را تشکیل دهد، فعالیت میکردند. پس از نه دهه تلاش مستمر، یک مطالعه جدید ادعا میکند که اولین شواهد مستقیم از این ماده مرموز را فراهم کرده است. اگر این ادعا تأیید شود، این پژوهش یک دستاورد شگفتانگیز خواهد بود که یکی از عمیقترین رازهای علم را حل میکند. اما با وجود چنین ادعای فوقالعادهای، سؤال اساسی باقی میماند: آیا این کشف همان چیزی است که فیزیکدانان به مدت 95 سال دنبالش بودهاند، یا صرفاً هشدار نادرستی دیگر در کیهان است؟
جستجوی طولانیمدت برای ماده تاریک
ماده تاریک برای اولین بار در دههٔ ۱۹۳۰ وارد گفتوگوی علمی شد، زمانی که ستارهشناس سوئیسی فریتز زویکی متوجه شد که کهکشانهای دوردست با سرعتی بسیار بالاتر از آنچه جرم قابل مشاهده آنها میتواند توجیه کند، میچرخند. این کشف، ایدهٔ وجود مادهای نامرئی را برانگیخت؛ مادهای که نور تولید نمیکند اما نیروی گرانشی قدرتمندی دارد و کهکشانها را احاطه و شکل میدهد.
بهمدت دههها، دانشمندان به دنبال ذرات پشت این مادهی مرموز گشتند و از آشکارسازهای زیرزمینی گرفته تا تلویزیونهای فضایی و حتی دستگاههای عظیمی همچون شتابدهندهٔ بزرگ هادرون استفاده کردند، اما تاکنون هیچکدام شواهد قطعی بهدست ندادهاند.
یکی از فرضیات پیشرو این است که ماده تاریک از ذرات سنگین کمتعامل (WIMPs) تشکیل شده است — ذراتی که از پروتونها سنگینترند اما بهدلیل تعامل کم با مادهٔ عادی تقریباً غیرقابل شناساییاند. نظریه میگوید که هنگام برخورد این ذرات با یکدیگر، خود را نابود میکنند و ذرات جدید بههمراه پرتوهای گاما آزاد میکنند.
تحلیل گاماری توتانی
بهتازگی، پروفسور تومونوری توتانی، اخترفیزیکدانی از دانشگاه توکیو، این دانش نظری را بر دادههای واقعی اعمال کرد. او بهخصوص اطلاعات جمعآوریشده توسط تلسکوپ فضایی گاماری فِرمی ناسا را بررسی کرد؛ تلسکوپی که برای شناسایی فوتونهای با انرژی بسیار بالا در کل طیف الکترومغناطیسی طراحی شده است.
در تحلیل خود، توتانی الگوی متمایزی از پرتوهای گاما شناسایی کرد. نکتهٔ کلیدی این است که این الگو بهصورت فضایی با شکل شناختهشدهٔ هالهٔ ماده تاریک — ناحیهٔ کروی فرضی ماده تاریک که اطراف مرکز کهکشانی را احاطه میکند — همخوانی داشت. این انطباق میتواند پیشرفت مهمی را نشان دهد.
اخترفیزیکدان این کشف را به گاردین گفت که «سیگنال شناساییشده بهدقت ویژگیهای پرتوهای گاما را که برای ماده تاریک پیشبینی میشود، بازتاب میدهد». یافتههای تفصیلی توتانی بهطور رسمی در نشریهٔ «Journal of Cosmology and Astroparticle Physics» منتشر شد. بر پایهٔ پرتوهای مشاهدهشده، این فرضیه نشان میدهد که اگر این کشف دقیق باشد، ماده تاریک از ذرات بنیادی تقریباً ۵۰۰ برابر جرم یک پروتون تشکیل شده است.
مسیر بهسوی تأیید
علیرغم همبستگی امیدوارکننده، این یافته هنوز بهعنوان شواهد قطعی شناخته نشده است. برای حذف احتمال اینکه سیگنال از فرآیندهای دیگر نجومی یا تابشهای پسزمینهٔ عادی ناشی شده باشد، تحقیقات گستردهتری لازم است.
توتانی آزمایشی اساسی را برای تأیید این کشف مطرح کرد: «عامل تصمیمگیرنده» تشخیص پرتوهای گاما با همان طیف در نواحی دیگر فضا، مانند کهکشانهای کوتوله است. تأیید وابسته به این است که آیا امضاهای خاص گاماری مشابه میتوانند بهصورت مداوم در سایر مناطقی که ماده تاریک متمرکز است، شناسایی شوند یا نه.
جامعهٔ علمی گسترده با احتیاطی مواجه است. پروفسور جاستین رید، اخترفیزیکدانی از دانشگاه ساری، نکتهٔ خاصی را برجسته کرده است: عدم حضور سیگنالهای معنیدار در این کهکشانهای کوتولهٔ غنی از ماده تاریک، در واقع بهنقض تفسیر توتانی مبنی بر اینکه پرتوهای گاما ناشی از خودنابودی ذرات ماده تاریک هستند، میانجامد.
پروفسور کینواو وو، اخترفیزیکدانی نظری از کالج دانشگاه لندن، ضرورت احتیاط علمی را تأکید کرد و گفت: «من تلاشها و پشتکار نویسنده را ارج مینهم، اما برای یک ادعای فوقالعاده به شواهدی فوقالعاده احتیاج داریم. این تحلیل هنوز به این سطح نرسیده است. این کار بهعنوان تشویقی برای پژوهشگران این حوزه است تا به پیشروی خود ادامه دهند.»
بنابراین، اگرچه دادههای اولیه جلوهٔ مهم و مثبتی است که مسیر پژوهشهای آینده را روشن میسازد، هنوز بهعنوان پاسخ نهایی و قطعی به سؤال دیرینهٔ ماده تاریک محسوب نمیشود.
منبع: The Guardian
مقالهٔ اصلی را در GEEKSPIN بخوانید.
لینکهای وابستهٔ GEEKSPIN ممکن است برای ما و شرکایمان کمیسیون دریافت کنند.