Onlarca Yıldır Bilim İnsanlarını Şaşırtan Samanyolu Galaksisinin Merkezindeki Gizemli Parıltının Karanlık Bir Açıklaması Olabilir

Johns Hopkins'ten araştırmacılar güçlü yöntemler kullanıyor süper bilgisayar simülasyonlar bir durum için en olası açıklamanın olduğunu belirledi gizemli parıltı merkezinde Samanyolu Galaksisi çarpışmaları içerir karanlık maddesonuç olarak gama ışını gizemli, dağınık parıltıya neden olan emisyonlar.

Simülasyonlar aynı zamanda bu fenomenin dönmeden kaynaklanabileceğini öne sürüyor pulsarlarveriler karanlık madde teorisini en iyi şekilde desteklemektedir. Eğer doğruysa, keşif ilk kesin bilgiyi sunabilir karanlık maddenin varlığının kanıtı ve bilim insanlarına yeni bir yaklaşım sunma esrarengiz malzeme bu evrenin kütlesinin büyük bir kısmını oluşturur.

Çalışmanın başyazarı, Johns Hopkins'te fizik ve astronomi profesörü ve Institut d'Astrophysique de Paris ve Sorbonne Üniversitesi'nden araştırmacı Joseph Silk, "Yeni önemli sonucumuz, karanlık maddenin gama ışını verilerine en azından rakip nötron yıldızı hipotezi kadar uyduğudur" dedi. Bilgilendirme. "Karanlık maddenin dolaylı olarak tespit edilme olasılığını artırdık."

2008 yılında fırlatılan Fermi uydusunun Samanyolu'nun merkezindeki gizemli parıltıyı ilk kez keşfetmesinden bu yana, bunun kökenini açıklamak için çeşitli açıklamalar önerildi. En umut verici teoriler, ışığın ya karanlık madde parçacıklarının çarpışmasından ya da hızla dönen parçacıklardan geldiğini öne sürüyor. nötron yıldızları.

İkinci kavram kanıtlanmış fenomenleri içerse de, parıltının karanlık maddeden kaynaklanma olasılığı bilim insanları için özellikle merak uyandırıcıdır. Bunun nedeni, karanlık maddenin kendisinin hala tamamen teorik olması ve ışıkla etkileşime girmemesi ve dolayısıyla "görülememesi" nedeniyle kesin bir kanıttan yoksun olmasıdır. Bunun yerine, bilim insanları karanlık maddenin varlığını onun varlığından çıkarmak zorunda kaldılar. yerçekimi etkileri sıradan madde üzerinde, varlığını kanıtlamanın yeni yollarını keşfetmeye devam ederken.

bir ifade Ekibin araştırmasını detaylandıran bilim adamı, karanlık maddenin "evrene hükmettiğini ve galaksileri bir arada tuttuğunu", bunun tespitini onlarca yıldır büyük bir bilimsel öncelik haline getirdiğini açıkladı.

Profesör Silk, "Bu son derece önemli ve onu nasıl tespit edebileceğimize dair sürekli olarak umutsuzca fikir yürütüyoruz" diye açıkladı. "Gama ışınları ve özellikle galaksimizin merkezinde gözlemlediğimiz aşırı ışık, ilk ipucumuz olabilir."

Bir dizi simülasyonda, profesör ve uluslararası bir araştırma ekibi, Samanyolu'ndaki mevcut teorilerin karanlık maddenin yerini tahmin ettiği konumların sanal "haritalarını" oluşturmak için birkaç süper bilgisayar kullandı. Ekip, simülasyonlarının galaksinin "tarihte ilk kez" nasıl oluştuğunu hesaba kattığını ve bunun sonucunda nihai haritalarda benzeri görülmemiş bir ayrıntı düzeyi elde edildiğini belirtiyor.

Simülasyonların bu kritik bileşeni, Samanyolu'nun varlığının ilk milyar yılı boyunca karanlık maddenin hareketinin modellenmesini içeriyordu. Araştırma ekibi bunun nedeninin, galaktik oluşum teorilerinin, birçok küçük galaksi benzeri sistemin Samanyolu'na girip onun "yapı taşları" haline geldiğini öngörmesi olduğunu söyledi. Bu aşamada karanlık madde parçacıkları galaksinin merkezine doğru çekilir ve kümeler oluşturur. Bu kümelenme daha fazla sayıda karanlık madde çarpışmasıyla sonuçlanacak ve bu da teorik olarak bugün hala var olan gizemli parıltıyı üretebilecek.

Ekibin açıklamasına göre, "daha gerçekçi" karanlık madde çarpışmalarını hesaba kattıklarında simülasyonları, daha önce Fermi Gama-ışını Uzay Teleskobu tarafından yakalanan gerçek gama ışını haritalarıyla eşleşen haritalar üretti. Ekip, eşleşen simüle edilmiş ve gerçek dünya haritalarının, Samanyolu Galaksisi'nin merkezindeki gizemli parıltının nedeni olarak karanlık madde çarpışmalarını destekleyen "üçlü kanıtları tamamladığını" söyledi.

"Karanlık madde parçacıklarının çarpışmasından gelen gama ışınları, gerçek dünyada gözlemlenenlerle aynı sinyali üretecek ve aynı özelliklere sahip olacaktır" diye açıklıyorlar, "ancak bu kesin bir kanıt değil."

Ekibin çalışmasında dikkate alınan ikinci bir senaryo, gama ışınlarını yayan, milisaniye pulsarları olarak bilinen, yeniden canlandırılmış, eski, hızla dönen nötron yıldızlarını içeriyor. Yine de ekip, simülasyonlarının gerçek dünyada daha önce gözlemlenenlerden daha fazla milisaniyelik pulsarların bulunduğunu varsayması gerektiğinden teorinin "kusurlu" olduğunu belirtiyor. Tersine, karanlık madde çarpışması simüle edilmiş haritaları gerçek dünya gözlemleriyle doğru bir şekilde eşleşiyor.

Profesör Silk'in ekibi bundan sonra Samanyolu'nun merkezindeki gizemli parıltıya neden olan gama ışınlarının yüksek enerjili ışınlar mı yoksa düşük enerjili ışınlar mı olduğunu belirleyebilecek takip deneyleri hazırlıyor. Deneyler parıltının yüksek enerjili ışınlardan oluştuğunu gösterirse, bulgu bunun nedeninin milisaniyelik pulsarlar olduğunu destekleyecektir. Ancak Silk, gama ışınlarının karanlık madde çarpışmalarından kaynaklanan düşük enerjili ışınlar olduğu ortaya çıkarsa, bunun karanlık maddenin varlığına dair şimdiye kadar keşfedilen ilk doğrudan kanıt olacağını belirtiyor.

Profesör, "Bence temiz bir sinyal dumanı tüten bir silah olacaktır" dedi.

Ekip, bu deneyleri ne zaman gerçekleştirebileceklerini anlamanın "devasa" Çerenkov Teleskop Dizisi'nin (CTA) tamamlanmasına bağlı olabileceğini söyledi. Şu anda inşaat aşamasında olan dizi, farklı enerjilerdeki gama ışınlarını tespit etmek için özel olarak tasarlanmıştır.

Profesör Silk, "Şili'de yapım aşamasında olan Çerenkov Teleskop Dizisinin, karanlık madde hipotezimizi test etmek için gerekli hassasiyeti sağlayan ilk dizi olması bekleniyor" dedi. Bilgilendirme.

Ekip, gözlemevinin tamamlanmasını beklerken, halihazırda Samanyolu'nun çevresinde bulunan birkaç cüce gökada içindeki potansiyel karanlık madde kümeleri üzerine tahminler üzerinde çalışıyor. Profesör, Cherenkov'dan elde edilen yüksek çözünürlüklü veriler elde edildiğinde ve tahmin haritalarıyla karşılaştırıldığında, ekibin umdukları karanlık madde kanıtını veya milisaniyelik pulsar konseptini destekleyebileceğini söyledi.

Profesör, "İki olasılık değerlendiriliyor" dedi Bilgilendirme. "Birincisi, yüksek enerjilerdeki Galaktik merkez fazlalığına bakmaktır. Karanlık madde hipotezinin sinyali yoktur çünkü gama ışını enerjileri çarpışan parçacıkların kütlesiyle sınırlıdır."

Tersine, profesör milisaniyelik pulsarlarda durumun böyle olmadığını söyledi. Ayrıca yeni dizinin "çoğunlukla karanlık maddeden oluştuğu bilinen" yakınlardaki birkaç cüce gökadayı inceleyebileceğine de dikkat çekti.

Silk, "Fermi'nin galaktik merkez için bulduğu sinyalin aynısını tespit etmek DM hipotezini doğrulayacaktır" dedi. Bilgilendirme.

Elbette, karanlık maddenin bilinmeyen doğası ve Samanyolu'nun merkezinden gelen galaktik parıltının gizemli doğası göz önüne alındığında profesör, sonuçların daha önce düşünmedikleri bir nedene işaret edebileceğini kabul etti.

Silk, "Yeni verileri görmemiz ve bir teoriyi diğerine göre doğrulamamız mümkün" dedi. "Ya da belki hiçbir şey bulamayız, bu durumda çözülmesi daha da büyük bir gizem olur."

çalışmak"Samanyolu galaksisinin simülasyonlarında Fermi-LAT Galaktik Merkez Aşırı karanlık madde morfolojisi", şu adreste yayınlandı: Fiziksel İnceleme Mektupları.

Christopher Plain, Bilim Kurgu ve Fantazi roman yazarı ve The Debrief'te Baş Bilim Yazarıdır. Onu takip edin ve onunla bağlantı kurun X, onun kitapları hakkında bilgi edinin plainfiction.comveya doğrudan şu adrese e-posta gönderin: [email protected].