فشل تلسكوب فيرمي الفضائي في رؤية أدلة على وجود مادة مظلمة

من بين الأحداث الأكثر دراماتيكية في الكون موت النجوم عندما تنهار إلى ثقوب سوداء وتصادم الثقوب السوداء نفسها. هذه الأحداث عنيفة للغاية لدرجة أنها تهز الجلد ، وتولد موجات الجاذبية التي تموج عبر الكون. كما أنها تولد انفجارات ضخمة من النيوترينوات التي يمكن أحيانًا التقاطها بواسطة تلسكوبات نيوترينو عملاقة على الأرض.

ولكن في حين أن هذه الأحداث رائعة ، لأسباب ليس أقلها أنها تنطوي على فيزياء خارج نطاق معرفتنا بشكل شبه مؤكد ، إلا أنه من الصعب للغاية مراقبتها. ذلك لأن النيوترينوات وموجات الجاذبية معروفة بالخجل.

عادة ما تمر النيوترينوات مباشرة عبر الأرض. في الواقع ، اكتشف علماء الفلك مرة واحدة فقط نيوترينوات من خارج النظام الشمسي وكان ذلك قبل 25 عامًا تقريبًا خلال مستعر أعظم يسمى SN1987A.



لكن النيوترينوات هي حيوانات احتفالية حقيقية مقارنة بموجات الجاذبية. لم يرَ الفيزيائيون موجة جاذبية من قبل ، على الرغم من إنفاق مئات الملايين من الدولارات على آلات مصممة للعثور عليها.

لحسن الحظ ، هناك طريقة ثالثة لدراسة هذه الأحداث المتطرفة باستخدام أشعة جاما ، فوتونات عالية الطاقة. أم جميع تلسكوبات أشعة جاما هي تلسكوب فيرمي الفضائي ، الذي ظل يتطلع إلى الكون من مدار أرضي منخفض منذ ثلاث سنوات حتى الآن.

إذن ما هو أفضل وقت لتقييم النتائج التي توصل إليها ، كما يقول لوكا بالديني من المعهد الوطني الإيطالي للفيزياء النووية في بيزا وعدد قليل من رفاقه. يمثل هؤلاء الأشخاص التعاون الدولي وراء Fermi لذا يجب أن يعرفوا.

هل يوجد أي أكسجين على المريخ

لدى فيرمي رؤية فريدة للكون. من خلال عيونها ، تتوهج السماء بضوء منتشر من أشعة جاما. حوالي 70 في المائة من هذا ناتج عن أشعة كونية عالية الطاقة تصطدم بأشياء في مجرتنا. يأتي الباقي من ما وراء ذلك ، من العمليات التي لم نفهمها بعد.

بالتركيب على هذه الخلفية ، يرى فيرمي أيضًا الاندفاع العرضي لأشعة غاما من أحداث عنيفة بعيدة ، وإن كانت لفترة وجيزة ، من بين أكثر الأشياء سطوعًا في الكون. عرض الألعاب النارية الكونية هذا هو نافذتنا إلى أكثر الظروف قسوة في الكون.

يُعتقد أن انفجارات أشعة غاما هذه هي إطلاق طاقة مكافئة لكتلة شمسنا في ثانية واحدة ، ربما عندما تنهار النجوم العملاقة لتشكل ثقوبًا سوداء أو عندما تصطدم الثقوب السوداء أو النجوم النيوترونية.

شهد Fermi حتى الآن عدة مئات من هذه الانفجارات في طاقات تمتد على أكثر من ستة أوامر من حيث الحجم ، وكان أعلىها حدثًا في 10 مايو 2009 أنتج فوتونات بطاقة 31 GeV ، وهي أعلى نسبة لوحظت في الفضاء على الإطلاق.

لا يُعرف بالضبط ما هي الآلية التي تجعل مثل هذا الضوء عالي الطاقة ولكن المزيد من البيانات ستساعد بالتأكيد.

يقوم فيرمي أيضًا بتحويل فهمنا لنوى المجرة النشطة: ثقوب سوداء فائقة الكتلة في مركز المجرات. من خلال الجمع بين ملاحظات فيرمي للتوهجات من هذه الأجسام مع الملاحظات على أطوال موجية أخرى ، أظهر علماء الفلك أن أي آلية تولد أشعة غاما ، تولد أيضًا ضوءًا آخر.

لكن النتيجة الأكثر إثارة للجدل التي توصل إليها فيرمي تتعلق بالمادة المظلمة. التفكير هو أن جسيمات المادة المظلمة يجب أن تقضي على إنتاج أشعة جاما. يجب أن ينتج عن هذا خطوط أشعة جاما بترددات محددة ولكن لم يجد فيرمي أي دليل على ذلك.

يأتي المزيد من الأدلة من المجرات القزمية التي يصعب رؤيتها في الجزء المرئي من الطيف لأنها تتكون أساسًا من مادة مظلمة. لكن يجب أن يكون فيرمي قادرًا على التقاط أشعة جاما التي تولدها هذه المادة المظلمة. حتى الآن لم تشهد سوى القليل من الأدلة على ذلك وبالديني وزملائه لذلك سيتم نشر هذا الدليل السلبي قريبًا.

هذا دليل محير على أن الفيزيائيين وعلماء الفلك على حد سواء ما زالوا يستوعبون. مهمتهم هي معرفة ما إذا كان الدليل موجودًا ولا يستطيع فيرمي رؤيته أو أنه غير موجود على الإطلاق.

نظرة فيرمي للكون هي طريقة فريدة لدراسة المادة المظلمة التي توفر نقطة معاكسة رائعة للتجارب القائمة على الأرض. هذا شيء يستحق الانتباه.

المرجع: arxiv.org/abs/1106.3416 : يسلط الضوء على العلوم من تلسكوب منطقة فيرمي الكبير

يخفي

التقنيات الفعلية

فئة

غير مصنف

تكنولوجيا

التكنولوجيا الحيوية

سياسة التكنولوجيا

تغير المناخ

البشر والتكنولوجيا

وادي السيليكون

الحوسبة

مجلة Mit News

الذكاء الاصطناعي

الفراغ

المدن الذكية

بلوكشين

قصة مميزة

الملف الشخصي للخريجين

اتصال الخريجين

ميزة أخبار معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا

1865

وجهة نظري

77 Mass Ave

قابل المؤلف

ملامح في الكرم

شوهد في الحرم الجامعي

خطابات الخريجين

أخبار

انتخابات 2020

فهرس With

تحت القبه

خرطوم الحريق

مؤشر With

قصص لانهائية

مشروع تكنولوجيا الوباء

من الرئيس

غلاف القصه

معرض الصور

موصى به