سیاه‌چاله‌ها: آزمایشگاه‌های طبیعی برای ماده‌ی تاریک

visualization_0

جدیدترین شبیه‌سازی کامپیوتری ناسا نشان می‌دهد که ذرات ماده‌ی تاریک پس از برخورد و کشیده‌شدن درون گرانش عظیم سیاه‌چاله، پرتوهای قدرتمند گاما ساطع می‌کنند؛ پرتوهایی که ما می‌توانیم آن‌ها را آشکار کنیم.

آشکار کردن این پرتوها ابزاری جدید در اختیار دانشمندان می‌گذارد تا علاوه بر شناختن بیشتر سیاه‌چاله‌ها، با ویژگی‌های ماده‌ی تاریک هم آشنا بشوند. همان‌طور که می‌دانید ماده‌ی تاریک که بیشترین جرم عالم را به‌خود اختصاص داده است، اما نه بازتابی دارد نه جذبی و نه از خود نوری منتشر می‌کند.

جرمی اشنیتمن اخترفیزیک‌دان مرکز فضایی گادرد در این‌باره می‌گوید: «ما هنوز نمی‌دانیم که ماده‌ی تاریک چیست، اما می‌دانیم که از راه گرانش با عالم برهم‌کنش دارد. یعنی باید پیرامون سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم اتباشه شده باشد. سیاه‌چاله نه‌تنها به‌طور طبیعی ماده‌ی تاریک را دور خود جمع می‌کند که نیروی گرانش قدرتمندش باعث تشدید انرژی و افزایش برخورد ذرات آن می‌شود که درنتیجه پرتوهای گاما را منتشر می‌کند».

اشنیتمن در شبیه‌سازی‌اش متوجه شده است که بعضی از این پرتوهای گاما با انرژی بسیار بیشتری نسبت پیش‌بینی‌های گذشته و محدودیت‌های نظری از سیاه‌چاله فرار می‌کنند. در شبیه‌سازی؛ ماده‌ی تاریک به شکل ذرات پرجرم با برهم‌کنش ضعیف (یا WIMP مخفف عبارت Weakly Interacting Massive Particles) ظاهر می‌شود، این ذرات پس از برخورد با یکدیگر نابود می‌شوند و پرتوهای گاما تولید می‌کنند؛ پرتوهایی که بیشترین انرژی را دارند. اما چنین برخوردهایی در شرایط عادی بسیار کم‌یابند.

ایده‌ی سیاه‌چاله‌های متمرکز‌کننده (متمرکزکننده‌ی ماده‌ی تاریک) از ساز و کاری نشأت می‌گیرد که نخستین بار در سال ۱۳۴۸/۱۹۶۹ راجر پنروز، اخترفیزیک‌دان انگلیسی، درباره‌ی سیاه‌چاله‌های چرخان مطرح کرد: «هرچه سیاه‌چاله‌ای سریع‌تر بچرخد، انرژی پتانسیل عظیم‌تری به‌دست می‌آورد».

به اعتقاد اشنیتمن قدم بعدی این است که تلسکوپ‌های پرتوی گاما را تقویت کنیم و با چارچوبی مشخص در جست‌وجو و آشکارشازی این پرتوها باشیم.

برای دیدن شبیه‌سازی این‌جا را کلیک کنید.

 

درباره نویسنده

179مطلب نوشته است .

canot.ir@gmail.com

تمام حقوق این سایت برای © 2017 كانوت. محفوظ است.
Powered by Persian Wordpress