Teknoloji

Galaksimizin Merkezinde Yakalanan Gizemli Parıltı Gerçekten Karanlık Madde Nedeniyle Olabilir

0

Samanyolu’nun merkezi gizemli bir şekilde parlıyor.

Elbette, Güneş’in kütlesinin 4 milyon katı bir kara delikle birlikte orada bir sürü yıldız var – ama tüm bunlardan ışığı çıkarın ve bölgeyi kaplayan bu gizemli aşırı gama radyasyonuyla baş başa kalıyoruz.

Buna Galaktik Merkez GeV Fazlalığı (GCE) deniyor ve 2009’da fizikçiler Lisa Goodenough ve Dan Hooper tarafından keşfedilmesinden bu yana bilim adamlarını şaşırttı. NASA’nın Fermi teleskopundan alınan verilerde, aşırı gama radyasyonu buldular – Evrendeki en enerjik ışıklardan bazıları – ve buna neden olan şeyi doğrudan tespit edemedik.

Şimdi İtalya’daki Ulusal Nükleer Fizik Enstitüsü’nden fizikçi Mattia Di Mauro şapkasını ringe attı. Analizinin, GCE suçlusu olarak karanlık maddeye işaret ettiğini söyledi (bu, ilk olarak Goodenough ve Hooper tarafından bir açıklama olarak ortaya çıktı).

Karanlık maddenin ne olduğunu bilmiyoruz, sadece yıldız, toz, gaz ve galaksiler gibi normal maddeler gibi doğrudan algılayabildiğimiz şeylerle açıklanamayan yerçekimi etkilerinden sorumlu olan gizemli bir kütle var.

Örneğin, galaksiler, içlerindeki normal maddeden sadece kütleçekimsel olarak etkileniyorlarsa olması gerekenden çok daha hızlı dönerler; kütleçekimsel mercekleme – uzay-zamanın büyük nesnelerin etrafında bükülmesi – olması gerekenden çok daha güçlüdür. Bu ek yerçekimini yaratan şey, doğrudan tespit etme kabiliyetimizin ötesinde.

Karanlık maddeyi yalnızca diğer nesneler üzerindeki yerçekimi etkisiyle biliyoruz ve orada çok var. Evrendeki tüm maddelerin kabaca yüzde 80’i karanlık maddedir, onun bir parçasını göremesek de.

Goodenough ve Hooper, WIMPS (zayıf etkileşimli büyük parçacıklar) adı verilen bazı karanlık madde parçacıkları ve bunların karşıt parçacıklarının çarpışması durumunda, gama ışını fotonları da dahil olmak üzere diğer parçacıklardan oluşan bir yağmurda patlayarak birbirlerini yok edeceklerini öne sürdüler. Bu açıklamanın verilere şaşırtıcı derecede iyi uyduğunu söylediler. Diğer fizikçiler ikna olmadılar, hatta biri açıklamayı “titrek” olarak nitelendirdi.

2018’de başka bir bilim insanı ekibi, henüz görmediğimiz çok eski, ölü yıldızların pulsar denen aşırıya neden olabileceğini öne sürdü. Bu makul, çünkü galaktik merkez kalabalık, tozlu ve çok enerjik – bir veya birkaç yıldızı gözden kaçırmak oldukça kolay olurdu.

Yakın zamanda yapılan araştırmalar, GCE’nin dağılımının (karanlık madde yok edilmesinden bekleyeceğiniz gibi) düzgün olmadığını, ancak pulsar ekibinin yıldızlar gibi nokta kaynaklarla tutarlı olarak yorumladığı bir tür kümelenmiş ve benekli olduğunu da buldu.

Sonra başka bir ekip geldi ve benekli gama radyasyonunun karanlık madde tarafından üretilebileceğine karar vererek onu tekrar masaya koydu. Yine de daha fazla araştırmacı, en çok aranan rejimlerde çeşitli kütleleri kullanarak karanlık madde yok edilmesiyle birlikte galaktik merkezin bir dizi kapsamlı modelini üretti. WIMP’lerin GCE’nin nedeni olma ihtimalinin düşük olduğunu gördüler.

Di Mauro’ya dönüyoruz. Çalışması, son 11 yıldaki Fermi teleskopundan elde edilen verileri Resurs-DK No. 1 uydusunda Pamela kozmik ışın detektörü tarafından kaydedilen diğer astronomik anomalilerin ölçümleriyle ve ISS’deki Alpha Manyetik Spektrometre deneyiyle karşılaştırıyor.

Özellikle, çalışması geçen yıl Fermi’den toplanan en geniş veri setini kullanıyor ve arka plandaki radyasyonun getirdiği belirsizlikleri en aza indiriyor. Di Mauro, bunun GCE’nin uzamsal dağılımı hakkında çeşitli açıklamaları ekarte etmeye yardımcı olabilecek bilgiler sağladığını söyledi.

“Eğer fazlalık, örneğin, kozmik ışınlar ve atomlar arasındaki etkileşimden kaynaklanıyorsa, daha düşük enerjilerde daha büyük uzaysal dağılımını ve kozmik parçacıkların yayılması nedeniyle daha yüksek enerjilerde daha düşük yayılmasını gözlemlemeyi beklerdik,” diye açıkladı.

“Diğer yandan çalışmam, fazlalığın uzamsal dağılımının enerjinin bir fonksiyonu olarak nasıl değişmediğinin altını çiziyor.”

Bunun daha önce hiç gözlemlenmediğini ve karanlık madde ile açıklanabileceğini söyledi, çünkü karanlık madde parçacıklarının benzer enerjilere sahip olması gerektiğini düşünüyoruz.

“Analiz, gama ışınlarının fazlalığının galaktik merkezde yoğunlaştığını açıkça gösteriyor, eğer karanlık madde aslında yeni bir tür parçacıksa Samanyolu’nun kalbinde tam olarak bulmayı bekleyeceğimiz şey,” dedi.

O parçacığın ne olduğuna gelince, bu hala büyük bir muamma. Di Mauro ve İsveç’teki Stockholm Üniversitesi’nden meslektaşı Martin Wolfgang Winkler, ikinci bir ön baskı kağıdında, yakındaki cüce küresel galaksilerde bir gama ışını fazlalığı arayarak onu gölgelerden çıkarmaya çalıştılar. Bir tane bulamadılar, ancak bu sıfır algılama, karanlık madde parçacığının kütlesi üzerinde kısıtlamalara olanak sağladı.

Bu kısıtlamaların GCE ile uyumlu olduğunu söylediler.

Peki bu, GCE’ye karanlık maddenin neden olduğu anlamına mı geliyor? Hayır – ama bu karanlık madde diyemeyeceğimiz anlamına geliyor değil buna neden oluyor. Temel olarak, her şey her zamanki kadar kafa karıştırıcı ve onu çözmeye başlamak için oldukça etkileyici bir bilime (ve muhtemelen çok daha fazla gözleme) ihtiyacımız olacak.

Pek çok fizikçinin beklenti neşesiyle ellerini ovuşturması gibi, güçte büyük bir rahatsızlık hissedebiliriz.

Di Mauro’nun araştırması şu adreste yayınlandı: Fiziksel İnceleme Dve ikinci kağıt arXiv’de mevcuttur.

.

Profesör

Avustralya’nın Vahşi Köpeği Sorunu’nun% 99’u Farklı Bir Hayvan Oluyor

Previous article

Piruetler ve plieler beni bir araştırma kariyerine nasıl hazırladı?

Next article

You may also like

Comments

Comments are closed.

More in Teknoloji