یک مطالعه مدعی است نخستین شواهد مستقیم از مادهٔ تاریک را ارائه می‌دهد

استروفیزیکدان، پروفسور تومونوری توتانی، می‌گوید این پژوهش می‌تواند پیشرفتی بسیار مهم در جست‌وجوی این ماده‌ گریزان باشد.

به گزارش گروه ترجمه رکنا، به نقل از گاردین، نزدیک به یک قرن پیش، دانشمندان پیشنهاد دادند که ماده‌ای نامرئی و مرموز به نام «مادهٔ تاریک» پیرامون کهکشان‌ها تجمع یافته و شبکه‌ای کیهانی را در سراسر جهان هستی شکل داده است.

این‌که مادهٔ تاریک از چه ساخته شده و حتی این‌که اصلاً واقعی است یا نه، همچنان پرسش‌هایی بی‌پاسخ‌اند؛ اما بر اساس یک مطالعه، نخستین شواهد مستقیم از این ماده شاید سرانجام مشاهده شده باشد.

به تحقیقات بیشتری نیاز است تا توضیحاتِ کمتر خارق‌العاده کنار گذاشته شود، اما اگر این یافته درست باشد، این کشف به‌عنوان نقطه‌عطفی در دهه‌ها جست‌وجو برای یافتن این مادهٔ گریزان که گفته می‌شود ۲۷ درصد کیهان را تشکیل می‌دهد، ثبت خواهد شد.

«این می‌تواند یک پیشرفت سرنوشت‌ساز در رمزگشایی از ماهیت مادهٔ تاریک باشد.» پروفسور تومونوری توتانی، استروفیزیکدان دانشگاه توکیو، چنین گفت و تأکید کرد پرتوهای گامایی که از مرکز راه‌شیری ساطع می‌شوند، به نظر می‌رسد نشانی از این ماده در خود داشته باشند.

مادهٔ تاریک نخستین بار در دههٔ ۱۹۳۰ توصیف شد؛ زمانی که فریتس زویکی، ستاره‌شناس سوئیسی، متوجه شد کهکشان‌های دوردست با سرعتی بیش از مقدار قابل توضیح با جرم‌شان در حال چرخش هستند. این مشاهدات به طرح این ایده انجامید که مادهٔ تاریکی وجود دارد که نه نور را ساطع می‌کند و نه جذب، اما نیروی گرانشی نامرئی بر کهکشان‌های پیرامون خود وارد می‌کند.

دانشمندان از آن زمان تاکنون به دنبال ذرات مادهٔ تاریک بوده‌اند، اما تا امروز آشکارسازهای زمینی، تلسکوپ‌های فضایی و ماشین‌های عظیمی همچون برخورددهندهٔ هادرونی بزرگ در نزدیکی ژنو، هیچ نشانه‌ای پیدا نکرده‌اند.

یکی از نظریه‌های متعدد دربارهٔ مادهٔ تاریک می‌گوید این ماده از ذراتی موسوم به «ذرات سنگین با برهم‌کنش ضعیف» یا WIMP ساخته شده که از پروتون‌های داخل اتم‌ها سنگین‌ترند، اما با مادهٔ معمولی تقریباً هیچ برهم‌کنشی ندارند. هنگامی که دو ذرهٔ WIMP با یکدیگر برخورد کنند، می‌توانند یکدیگر را نابود کنند و ذرات دیگری همراه با یک انفجار پرتو گاما آزاد شود.

برای جست‌وجوی سیگنال‌های احتمالی مادهٔ تاریک، توتانی داده‌های تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی ناسا را که پرانرژی‌ترین فوتون‌ها را در طیف الکترومغناطیسی ردیابی می‌کند، تحلیل کرد. او الگویی از پرتوهای گاما را پیدا کرد که به نظر می‌رسید با شکل هالهٔ مادهٔ تاریک که به‌صورت کره‌ای از مرکز کهکشان گسترش می‌یابد، مطابقت دارد.

توتانی به گاردین گفت: «این سیگنال از نزدیک با ویژگی‌های تابش پرتو گامایی که پیش‌بینی می‌شود از مادهٔ تاریک منتشر شود، همخوانی دارد.» جزئیات این پژوهش در نشریه Journal of Cosmology and Astroparticle Physics منتشر شده است.

اگر توتانی مادهٔ تاریک را در حال عمل مشاهده کرده باشد، این مشاهدات نشان می‌دهد که این ماده از ذرات بنیادینی ساخته شده که ۵۰۰ برابر سنگین‌تر از پروتون هستند. اما بررسی‌های بسیار بیشتری لازم است تا سایر فرایندهای اخترفیزیکی و تابش‌های پس‌زمینه که می‌توانند چنین سیگنال‌هایی ایجاد کنند، کنار گذاشته شوند.

توتانی گفت «عامل تعیین‌کننده» مشاهدهٔ پرتوهای گاما با همین طیف از سایر نواحی فضا مانند کهکشان‌های کوتوله خواهد بود. پروفسور جاستین رید، استروفیزیکدان دانشگاه سوری، می‌گوید نبودِ سیگنال‌های معنادار از چنین کهکشان‌هایی به‌شدت علیه این ادعاست که توتانی توانسته باشد پرتوهای گامای حاصل از نابودی ذرات مادهٔ تاریک را مشاهده کند.

پروفسور کین‌واه وو، استروفیزیکدان نظری در UCL، نیز هشدار به احتیاط داد. او گفت: «من تلاش و پشتکار نویسنده را تحسین می‌کنم، اما برای ادعایی خارق‌العاده، به شواهد خارق‌العاده نیاز داریم. این تحلیل هنوز به آن سطح نرسیده است. این پژوهش گامی است که می‌تواند انگیزه‌بخش محققان این حوزه برای ادامهٔ تلاش باشد.»