600 معما در آسمان شب

18 اکتبر 2011: گروه فرمیِ ناسا، اخیراً دومین کاتالوگ منابع پرتوی گاما را که توسط تلسکوپ مداری LAT (تلسکوپ بزرگ گستره) ثبت شده، منتشر کرده است. از 1873 منبع یافت شده، نزدیک به 600 منبع در این کاتالوگ کاملاً جدید هستند.

فرمی پرتوهای گاما را که از جهات مختلفی از آسمان (که در آنها جرم واضحی که محتملا بتواند پرتوی گاما تولید کند وجود نداشته باشد) میآیند رصد میکند. پرتوهای گاما با طبیعت خاص خود، حامل انرژیهای بسیار بالا و شدید هستند. آنها یک صورت پرانرژی از نور هستند که توسط منابعی مانند حفرههای سیاه و انفجار ستارههای پرجرم تولید میشوند. پرتوهای گاما به قدری پرانرژیاند که لنزها و آینههای معمولی در مورد آنها بدون کاربرد است. در نتیجه تلسکوپهای پتوی گاما معمولاً همیشه نمیتوانند یک تصویر بهقدر کافی واضح تولید کنند تا مشخص شود که این منابع دقیقاً کجا هستند.

برای دو سوم از منابع این کاتالوگ جدید، دانشمندان حداقل با دقت کافی، میتوانند یک منبع شناختهشدهی تولیدکنندهی پرتوی گاما ( مانند یک پالسار یا بلازار) را در حوالی منطقهای که پرتوهای گاما از آن میآیند تعیین کنند. اما یک سوم باقیمانده – منابع مرموز- حداقل در حال حاضر محققین را سردرگم کردهاند.

تامپسون یکی از محققین فرمی میگوید: بعضی از این منابع ناشناس ممکن است ابرهایی از مادهی تاریک باشند، چیزی که تا پیش از این دیده نشده است.

حدود 85% از جرم گرانشی عالم بهصورت مادهی تاریک است. آنچه ما میبینیم باقیماندهی عالم را تشکیل میدهد. مادهی تاریک چیزی است که با نیروی گرانش اجرام را به خود جذب میکند اما به هیچ طریق دیگری قابل آشکارسازی نیست. نمیدرخشد، نور از خود ساطع نمیکند و یا آن را نمیشکند و به این سبب است که تاریک لقب گرفته است.

منجمان نمیتوانند مادهی تاریک را مستقیماً به وسیلهی رادیوتلسکوپها یا تلسکوپهای نوری آشکار کنند. اما مادهی تاریک ممکن است در گسترهی گاما درخشان باشد.

پتر مایکلسون از دانشگاه استنفورد میگوید: ما مدت مدیدی از فرمی برای جستجوی مادهی تاریک استفاده کردهایم.

برخی از محققین باور دارند که وقتی دو ضدذرهی مادهی تاریک با هم برخورد میکنند، تلاشی یافته و پرتوی گاما تولید میکنند. ابرهای متمرکزی از مادهی تاریک ممکن است یک منبع پرتوی گاما را تشکیل دهد که در طول موجهای خاصی توسط فرمی قابل تشخیص باشد.

مایکلسون میافزاید: اگر ما یک برآمدگی در طیف پرتوی گاما ببینیم – یک خط باریک خاص در انرژیهای بالا که نمایندهی انرژی ذرات متلاشی شونده است – اولین یابندگان مادهی تاریک خواهیم بود.

این گروه درنظر دارد رصد منابع مرموز را ادامه دهد. هر سه ساعت یک بار فرمی تمامی آسمان میپیماید و با این رویهی مشاهده دادههای پرتوهای گاما را برای محققین گردآوری میکند. تاکنون، مقادیر بسیار ناچیزی از پرتوهای گاما از این منابع مرموز جمعآوری شده است وهنوز نمیتوان نتایج صریحی بهدست آورد.

یک امکان کمابهامتر برای برخی از این منابع مرموز خوشههای کهکشانی برخورد کننده است. براساس نظریات مایکلسون و تامپسون، برخوردهایی تاایناندازه بزرگمقیاس میتوانند امواج ضربه ابربزرگمقیاسی تولید کنند که به ذرات شتاب دهند. سایر منابع، به گفتهیآنها، ممکن است دستهای از پدیدههای جدید را توصیف کنند، شاید پدیدههایی که مستلزم سیاهچالههای کهکشانی است.

مایکلسون میافزاید: ممکن است در پایان ثابت شود بسیاری از این منابع مرموز از انواع شناخته شده هستند که ما تاکنون آن ها را شناسایی نکرده ایم، مانند پالسارهای کشف نشده، سیستمهای دوتایی و پسماندهای ابرنواخترها. البته امیدواریم که این منابع ناشی از چیزی هیجان انگیز مانند مادهی تاریک باشند اما ابتدا باید تمامی امکانات دیگر در نظر گرفته شوند.

http://science.nasa.gov/science-news/science-at-nasa/2011/18oct_600mysteries/