في أعماق بطنه الحار الحارق ، يمكن للنجم الأحمر العملاق منكب الجوزاء أن ينتج أطنانًا من جسيمات المادة المظلمة الافتراضية التي تسمى الأكسيونات والتي ، إذا كانت موجودة ، ستصدر إشارة منبهة. ظهر بحث حديث عن مثل هذا الانبعاث المحير فارغًا ، لكنه ساعد الفيزيائيين على وضع حدود جديدة لخصائص الأكسيون المفترضة.
يظهر كنقطة حمراء زاهية في كوكبة الجبار ، منكب الجوزاء هو نجم مدروس جيدًا. إنه قريب من الناحية الكونية ، على بعد 520 سنة ضوئية فقط من أرض، وتصدرت عناوين الصحف العام الماضي عندما بدأت في التعتيم بشكل غامض ، مما دفع بعض الباحثين إلى الاعتقاد بأنها قد تكون تستعد للانفجار على شكل مستعر أعظم.
يقول العلماء إنه نظرًا لكونه نجمًا كبيرًا وساخنًا ، فقد يكون أيضًا مكانًا مثاليًا للعثور على الأكسيونات. يمكن أن تحتوي هذه الجسيمات المُخَمَّنة على جزء من المليون أو حتى المليار من كتلة الإلكترون وهي مرشحة مثالية للتعويض المادة المظلمة، المادة الغامضة التي تفوق بشكل كبير المادة العادية في الكون ولكن طبيعتها لا تزال غير محددة إلى حد كبير.
متعلق ب: 15 صورة لا تنسى من النجوم
نظرًا لكونها مادة مظلمة ، يجب ألا تتفاعل الأكسيونات كثيرًا مع الجسيمات المضيئة ، ولكن وفقًا لبعض النظريات ، هناك احتمال ضئيل بأن الفوتونات ، أو جزيئات الضوء ، يمكن أن تتحول ذهابًا وإيابًا إلى محاور في وجود مجال مغناطيسي قوي ، منغجياو شياو قال عالم فيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في كامبريدج ، لموقع Live Science.
يُعد اللب النووي الحراري للنجم مكانًا جيدًا للعثور على كميات وفيرة من كل من الفوتونات و المغناطيسية، ومنكب الجوزاء ، الذي تبلغ كتلته 20 مرة كتلة الشمس ، يمكن تصور أنه “ما نسميه مصنع أكسيون” ، على حد قوله.
إذا تم إنتاج الأكسيونات في هذه البيئة القاسية ، فيجب أن تكون قادرة على الهروب إلى الخارج والتيار باتجاه الأرض بأعداد كبيرة. قال 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.
كنجم كبير السن ، منكب الجوزاء في مرحلة الحياة حيث لا ينبغي أن يصدر الكثير من ضوء الأشعة السينية ، كما أضاف ، لذا فإن أي إشعاع يتم اكتشافه منه قد يشير إلى وجود المحاور.
استخدم 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 شيئًا يتجاوز ما كان متوقعًا من العمليات الفيزيائية الفلكية العادية مثل الكمية الصغيرة من الأشعة السينية التي Betegeuse هو صنع. النتائج التي توصلوا إليها ، والتي سيقدمها شياو في 20 أبريل في اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية في أبريل، يقترح أن الفوتونات والمحاور أقل احتمالا بثلاث مرات على الأقل للتفاعل مما كان يعتقد سابقًا.
قال جوشوا فوستر ، الفيزيائي في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا الذي لم يشارك في العمل ولكنه كان جزءًا من جهد للبحث عن الأكسيونات ، نظرًا لأن البيئات النجمية أكثر ضجيجًا من الظروف الموجودة في المختبر ، فإن إجراء عمليات بحث مثل هذا أمر صعب. قادمة من عناقيد النجوم بالقرب من مركز مجرتنا. قال فوستر لـ Live Science إن الفريق عمل بجد لتحديد أوجه عدم اليقين لديهم وساعد في وضع قيود جديدة على خصائص الأكسيون المحتملة.
حتى لو رأى الباحثون أشعة سينية غير متوقعة قادمة من نجم ، فلن يشير ذلك بالضرورة إلى أن المحاور حقيقية. قال فوستر إنه لا يزال يتعين على العلماء استبعاد العديد من تفسيرات المادة غير المظلمة للإشارة قبل التحول إلى فيزياء جديدة.
قال شياو إنه من الممكن أن تساعد الأكسيونات ، إذا تم العثور عليها يومًا ما ، علماء الفلك على فهم أفضل لمنكب الجوزاء. وأضاف أنه إذا كانت خصائص الجسيمات معروفة ، فقد تتمكن التلسكوبات المدربة على منكب الجوزاء أخيرًا من التقاط إشاراتها ، وإعطاء نظرة ثاقبة للعمليات التي تحدث في بطنها وتمكين الباحثين من حساب متى سينفجر بالفعل.
نُشر في الأصل في العلوم الحية.
“هواة الإنترنت المتواضعين بشكل يثير الغضب. مثيري الشغب فخور. عاشق الويب. رجل أعمال. محامي الموسيقى الحائز على جوائز.”