השמדת חומר אפל במרכז שביל החלב

Pin
Send
Share
Send

רוב היקום הוא תעלומה שלמה ומוחלטת. הבעיה היא שחומר אפל מתקשר רק עם חומר רגיל דרך כוח המשיכה (ואולי באמצעות הכוח הגרעיני החלש). זה לא זורח, זה לא מוציא חום או גלי רדיו, והוא עובר דרך חומר רגיל כאילו הוא לא שם. אבל כשחומר אפל ייהרס, זה עשוי לתת לאסטרונומים את הרמזים שהם מחפשים.

חוקרים תיאורטי כי דרך יצרנית אחת לחיפוש אחר חומר אפל עשויה לא להיות חיפוש זה ישירות, אלא לחפש אחר החלקיקים והאנרגיה הנובעים הנפלטים כאשר היא מושמדת. בסביבה שסביב מרכז הגלקסיה שלנו, חומר אפל עשוי להיות צפוף דיו כך שחלקיקים יתנגשו באופן קבוע, וישחררו מפל אנרגיה וחלקיקים נוספים; אשר ניתן היה לאתר.

ותאוריה זו יכולה לעזור להסביר תוצאה מוזרה שנאספה על ידי בדיקת וילקיסון מיקרוגל אניסוטרופיה (WMAP), חללית של נאס"א הממפה את הטמפרטורה של קרינת הרקע מיקרוגל מיקרובי (CMBR). קרינת רקע זו הייתה אמורה להיות בערך אפילו על פני כל השמים. אך מסיבה כלשהי, הלוויין הציג עודף פליטת מיקרוגל במרכז הגלקסיה שלנו.

אולי קרינת המיקרוגל הזו היא הזוהר של כל החומר האפל ההוא שהושמד.

למסקנה זו הגיע צוות של אסטרונומים אמריקאים: דן הופר, דאגלס פ. פינקיינר וגרגורי דובלר. עבודותיהם מתפרסמות במאמר מחקר חדש בשם עדות להשמדה של חומר כהה באובך WMAP.

קרינת המיקרוגל העודפת סביב מרכז הגלקטיקה שלנו מכונה אובך WMAP, ונחשב במקור להיות הפליטות מגז חם. אסטרונומים ניסו לאשר תיאוריה זו, אולם תצפיות באורכי גל אחרים לא הצליחו להעלות ראיות.

לדברי החוקרים, ניתן להסביר את אובך המיקרוגל על ​​ידי השמדת חלקיקים של חומר אפל, כמו האינטראקציה בין חומר לאנטי-חומר. כאשר חלקיקי חומר אפל מתנגשים הם עלולים לפלוט כל מספר של חלקיקים וקרנות שניתן לזהות, כולל קרני גאמה, אלקטרונים, פוזיטרון, פרוטונים, אנטי-פרוטונים ונייטרינו.

גודלו, צורתו והתפוצה של האובך תואמים את האזור המרכזי של הגלקסיה שלנו שאמור להיות גם בריכוז גבוה של חומר אפל. ואם חלקיקי החומר האפל נמצאים בטווח מסה מסוים - 100 עד 1000 פעמים מהמסה של פרוטון - הם עלולים לשחרר טורנט של אלקטרונים ופוזיטרון התואמים היטב את אובך המיקרוגל.

למעשה, החישובים שלהם תואמים במדויק את אחד המועמדים החלקיקים האטרקטיביים ביותר לחומר אפל: הניטרול ההיפותטי שחזוי במודלים העל-סימטריים. לאחר השמדתם, אלה היו מייצרים קווארקים כבדים, בוזונים מדיים או בוזון היגס, ויהיו להם המסה וגודל החלקיקים המתאימים לייצור אובך המיקרוגל שנצפה על ידי WMAP.

אחת התחזיות שפורסמו במאמר זה היא לטלסקופ החלל הגדול "גמא ריי" הקרוב (GLAST), שיושק בדצמבר, 2007. אם הם נכונים, GLAST יוכל לזהות זוהר של קרני גאמה שמגיעות מה המרכז הגלקטי, התואם את אובך המיקרוגל, ואף הציב גבול עליון למסת חלקיקי החומר האפל. המשימה הקרובה של ESA פלאנק תעניק מבט מדויק עוד יותר על אובך המיקרוגל, ותספק נתונים טובים יותר.

זה אולי עדיין מסתורי, אבל חומר אפל חושף את סודותיו לאט אבל בטוח.

המקור המקורי: Arxiv (PDF)

Pin
Send
Share
Send