اكتشاف هام حول أحد أقرب النجوم للأرض وعلاقته بالمادة المظلمة!

وفي أعماق جوهره الحار الحارق، يمكن للنجم الأحمر العملاق "منكب الجوزاء" أن ينتج أطنانا من جسيمات المادة المظلمة الافتراضية التي تسمى الأكسيونات والتي، إذا كانت موجودة، ستصدر إشارة منبهة. وساعد بحث حديث عن مثل هذا الانبعاث المحير، الفيزيائيين على وضع حدود جديدة لخصائص الأكسيون المفترضة.

ويظهر "منكب الجوزاء " كنقطة حمراء زاهية في كوكبة الجبار، وهو نجم مدروس جيدا. إنه قريب من الناحية الكونية، على بعد 520 سنة ضوئية فقط من الأرض، وتصدّر عناوين الصحف العام الماضي عندما بدأ في التعتيم بشكل غامض، ما دفع بعض الباحثين إلى الاعتقاد بأنه ربما يستعد للانفجار كمستعر أعظم.

ويقول العلماء إنه نظرا لكونه نجما كبيرا وساخنا، فقد يكون أيضا مكانا مثاليا للعثور على الأكسيونات. ويمكن أن تحتوي هذه الجسيمات المحدّدة على جزء من المليون أو حتى المليار من كتلة الإلكترون، وهي مرشحة مثالية لتكوين المادة المظلمة، المادة الغامضة التي تفوق إلى حد كبير المادة العادية في الكون ولكن طبيعتها ما تزال غير محددة إلى حد كبير.

ونظرا لكونها مادة مظلمة، يجب ألا تتفاعل الأكسيونات كثيرا مع الجسيمات المضيئة، ولكن وفقا لبعض النظريات، هناك احتمال ضئيل بأن الفوتونات، أو جزيئات الضوء، يمكن أن تتحول ذهابا وإيابا إلى محاور في وجود مجال مغناطيسي قوي، وفقا لما قاله منغجياو شياو، عالم الفيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في كامبريدج، لموقع "لايف ساينس".

وتعتبر النواة الحرارية النووية للنجم مكانا جيدا للعثور على كميات وفيرة من الفوتونات والمغناطيسية، ويمكن تصور "منكب الجوزاء"، الذي تبلغ كتلته 20 ضعف كتلة الشمس، "ما نسميه مصنع أكسيون".

إقرأ المزيد

الفلكيون يعثرون على كوكب عملاق يبعد مسافة هائلة عن نجمه

وإذا تم إنتاج الأكسيونات في هذه البيئة القاسية، فيجب أن تكون قادرة على الهروب إلى الخارج ليكون التيار باتجاه الأرض بأعداد كبيرة. وقال شياو إنه من خلال التفاعل مع المجال المغناطيسي الطبيعي لمجرة درب التبانة، يمكن تحويل هذه المحاور مرة أخرى إلى فوتونات في جزء الأشعة السينية من الطيف الكهرومغناطيسي.

ويعد "منكب الجوزاء" في مرحلة الحياة حيث لا ينبغي أن يصدر الكثير من ضوء الأشعة السينية، لذا فإن أي إشعاع يتم اكتشافه منه قد يشير إلى وجود المحاور.

واستخدم شياو وزملاؤه مصفوفة التلسكوب الطيفي النووي الفضائي (نوستار) التابع لناسا، للبحث عن بصمة الأشعة السينية القادمة من "منكب الجوزاء"، على الرغم من أنهم لم يروا شيئا يتجاوز ما كان متوقعا من العمليات الفيزيائية الفلكية العادية مثل الكمية الصغيرة من الأشعة السينية.

وتشير النتائج، التي قدمها شياو في 20 أبريل في اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية، إلى أن الفوتونات والمحاور أقل احتمالا بثلاث مرات على الأقل مما كان يعتقد سابقا.

وحتى لو رأى الباحثون أشعة سينية غير متوقعة قادمة من نجم، فلن يشير ذلك بالضرورة إلى أن المحاور حقيقية. وما يزال يتعين على العلماء استبعاد العديد من تفسيرات المادة غير المظلمة للإشارة قبل التحول إلى فيزياء جديدة.

وقال شياو إنه من الممكن أن تساعد الأكسيونات، إذا عُثر عليها يوما ما، علماء الفلك على فهم أفضل لمنكب الجوزاء. وأضاف أنه إذا كانت خصائص الجسيمات معروفة، فقد تتمكن التلسكوبات المدربة على "منكب الجوزاء" أخيرا من التقاط إشاراتها، وإعطاء نظرة ثاقبة للعمليات التي تحدث في جوهرها، وتمكين الباحثين من حساب متى سينفجر بالفعل.

المصدر: لايف ساينس