Qaranlıq maddə haqqında yeni TAPINTI: Alimlər onun iki formada ola biləcəyini düşünürlər

Qaranlıq maddə bir deyil, iki hissəcikdən ibarət ola bilər və bu, yalnız Süd Yolu qalaktikasının niyə müəmmalı qamma-şüa siqnalı göstərdiyini izah edə bilər. Əgər bu hissəciklər arasındakı balans qalaktikalar üzrə dəyişirsə, kainat öz ipuclarını qeyri-bərabər şəkildə gizlətmiş ola bilər.

Yenicag.az xəbər verir ki, bu barədə araşdırma “Journal of Cosmology and Astroparticle Physics” (JCAP) jurnalında dərc olunub.

Araşdırma göstərib ki, alimlər qaranlıq maddəni başa düşmək üçün kainatın hər yerində eyni siqnalları tapmağa ehtiyac dumaya bilərlər.

Tədqiqat düşündürücü bir müşahidəyə diqqət yetirir. Astronomlar Süd Yolunun mərkəzində həddindən artıq qamma radiasiyası aşkar ediblər ki, bu da qaranlıq maddə hissəciklərinin toqquşması və bir-birini yox etməsi (annihilyasiyası) zamanı yarana bilər. Lakin cırtdan qalaktikalar kimi digər yerlərdə oxşar siqnallar tapılmayıb. Bu yoxluq qaranlıq maddənin mənbə olması ehtimalını mütləq şəkildə istisna etmir.

Əvəzində qaranlıq maddənin özü əvvəllər düşünüldüyündən daha mürəkkəb ola bilər. Tək bir hissəcik növü olmaqdansa, o, mühitdən asılı olaraq özünü fərqli aparan bir neçə komponentdən ibarət ola bilər.

Qaranlıq maddənin kainatın böyük bir hissəsini təşkil etdiyinə inanılır, lakin o, heç vaxt birbaşa müşahidə olunmayıb. Alimlər onun mövcudluğunu cazibə qüvvəsinin görünən maddəyə təsirindən çıxarırlar. Onilliklər boyu davam edən tədqiqatlara baxmayaraq, onun əsl təbiəti hələ də naməlum qalır.

Bir çox aparıcı nəzəriyyələr qaranlıq maddəni hissəciklərdən ibarət kimi təsvir edir. Bəzi modellərdə bu hissəciklərin ikisi qarşılaşdıqda onlar bir-birini məhv edir və qamma şüaları kimi yüksək enerjili radiasiya istehsal edirlər. Bu radiasiyanın aşkar edilməsi alimlərin qaranlıq maddəni axtarmaq üçün istifadə etdikləri əsas strategiyalardan biridir.

“Hazırda Süd Yolunun diskini əhatə edən təxminən sferik bölgədən gələn həddindən artıq foton axını var”, – deyə ABŞ-dəki Fermi Milli Sürətləndirici Laboratoriyasının (Fermilab) nəzəri fiziki və tədqiqatın müəlliflərindən biri Qordan Krnyaiç izah edir.

“Fermi” Qamma-şüa Kosmik Teleskopunun müşahidələri qaranlıq maddə ilə əlaqəli ola biləcək bu qeyri-adi parıltını üzə çıxarıb. Yenə də pulsarlar kimi astrofizik mənbələr tərəfindən istehsal olunan qamma şüaları da daxil olmaqla, başqa izahlar da mümkündür.

Bu siqnalın mənşəyini daha yaxşı başa düşmək üçün alimlər qalaktikamızdan kənara baxırlar. Krnyaiç izah edir: “Əgər qaranlıq maddənin müəyyən nəzəriyyələri doğrudursa, biz bunu hər qalaktikada, məsələn, hər bir cırtdan qalaktikada görməliyik”.

Qaranlıq maddənin standart hissəcik əsaslı modelləri, adətən, annihilasiyanın necə baş verməsinə dair iki əsas ehtimalı təsvir edir. Ən sadə ssenaridə annihilasiya ehtimalı sabitdir və hissəciklərin nə qədər sürətlə hərəkət etməsindən asılı deyil. Əgər bu doğrudursa, Süd Yolunda görülən siqnal qaranlıq maddə ilə zəngin digər sistemlərdə, o cümlədən cırtdan qalaktikalarda da görünməlidir.

Digər bir ssenaridə, annihilasiya sürəti hissəcik sürətindən asılıdır. Qaranlıq maddə hissəcikləri qalaktikalar daxilində yavaş hərəkət etdiyi üçün bu tip qarşılıqlı təsir annihilasiyanı son dərəcə nadir edər və demək olar, heç yerdə aşkar edilə bilən siqnal qoymazdı.

Bu şərti çərçivələrə görə, cırtdan qalaktikalardan qamma-şüa emissiyasının olmaması Süd Yolundakı qamma-şüa artıqlığını qaranlıq maddənin sübutu kimi şərh etməyi çətinləşdirir.

Krnyaiç və həmkarları bu ziddiyyəti həll edə biləcək fərqli bir izah təklif edirlər. Onların modeli qaranlıq maddənin bir deyil, iki fərqli hissəcik növündən ibarət ola biləcəyini irəli sürür:

“Bu məqalədə vurğulamağa çalışdığımız şey odur ki, qalaktikanın mərkəzində annihilasiya ehtimalı sabit olsa belə, ətraf mühitdən fərqli bir asılılıq ola bilər. Qaranlıq maddə sadəcə iki fərqli hissəcik ola bilər və bu iki fərqli hissəcik annihilasiya etmək üçün bir-birini tapmalıdır”.

Bu mənzərədə annihilasiya şansı yalnız hissəciklərin nə dərəcədə tez-tez qarşılıqlı təsir göstərməsindən deyil, həm də verilmiş sistemdə qaranlıq maddənin iki növü arasındakı balanddan asılıdır. Bu balans bir qalaktikadan digərinə dəyişə bilər. Süd Yolu kimi bir qalaktikada iki hissəcik növü oxşar miqdarda mövcud ola bilər ki, bu da qarşılıqlı təsirləri daha ehtimal olunan edir. Cırtdan qalaktikalarda isə bir növ üstünlük təşkil edə bilər ki, bu da toqquşma şansını azaldır və aşkar edilə bilən hər hansı siqnalı məhdudlaşdırır.

Bu iki komponentli model mövcud müşahidələri şərh etmək üçün daha çevik bir yol təqdim edir. O, alimlərə qaranlıq maddənin məsuliyyət daşıması ehtimalını kənara qoymadan, Süd Yolunun niyə qamma-şüa siqnalı göstərdiyini, cırtdan qalaktikaların isə göstərmədiyini izah etməyə imkan verir.

Gələcək müşahidələr bu ideyanın sınaqdan keçirilməsi üçün həlledici olacaq. “Fermi” Qamma-şüa Teleskopu ölçmələrin hələ də məhdud olduğu cırtdan qalaktikalar haqqında daha ətraflı məlumat verə bilər. Bu sistemlərdə qamma şüalarının aşkar edilməsi qaranlıq maddə komponentlərinin oxşar qarışığına işarə edə bilər. Digər tərəfdən, aşkar edilməmənin davam etməsi bir komponentin həmin mühitlərdə daha az yayıldığını göstərə bilər.

Buna baxmayaraq, şərh o qədər də birmənalı deyil. Digər astrofizik amillər müşahidə olunanlara təsir göstərə bilər, bu da o deməkdir ki, alimlər bu modeli geniş çeşidli məlumatlarla müqayisə etməli olacaqlar.