شيء ما يتوهج في قلب المجرة ، ويمكننا أن نكون أقرب إلى حل اللغز
صورة تلسكوب فيرمي لأشعة جاما مجرة درب التبانة.
يتوهج شيء ما في أعماق قلب مجرة درب التبانة بأشعة جاما ، ولا يمكن لأحد أن يعرف على وجه اليقين ما قد يكون عليه.
تم اقتراح اصطدام المادة المظلمة واستبعادها ثم إعادة النظر فيها مؤقتًا .
كما تم اعتبار الأجسام الكثيفة التي تدور بسرعة والتي تسمى النجوم النابضة كمصادر مرشحة للأشعة عالية الطاقة ، قبل أن يتم استبعادها على أنها قليلة العدد بحيث لا يمكن إجراء المجاميع.
دراسة أجراها باحثون من أستراليا ونيوزيلندا واليابان يمكن أن تبث حياة جديدة في تفسير النجم النابض ، لتكشف عن إمكانية ضغط بعض أشعة الشمس الشديدة الخطيرة من مجموعة من النجوم الدوارة دون انتهاك أي قواعد.
إشعاع جاما ليس هو اللون المعتاد لضوء الشمس. يتطلب إنتاج بعض أكثر عمليات الكون نشاطًا. نحن نتحدث عن تصادم الثقوب السوداء ، والمادة تتجه نحو سرعة الضوء ، والمادة المضادة تتحد مع أنواع من العمليات.
بالطبع ، يحتوي مركز درب التبانة على كل هذه الأشياء في شكل بستوني. لذلك عندما نحدق في السماء ونفكر في كل أجزاء المادة المتلاطمة ، والثقوب السوداء المتصاعدة ، والنجوم النابضة ، وغيرها من العمليات الفيزيائية الفلكية ، نتوقع رؤية توهج غاما صحي.
ولكن عندما استخدم الباحثون تلسكوب فيرمي التابع لناسا لقياس اللمعان الشديد داخل قلب مجرتنا منذ حوالي عشر سنوات ، وجدوا أن هناك قدرًا أكبر من هذا الضوء عالي الطاقة مما يمكنهم تفسيره: ما يُعرف باسم فائض مركز المجرة.
أحد الاحتمالات المثيرة تتضمن اصطدام أجزاء غير مرئية من المادة ببعضها البعض في الليل. هذه الجسيمات الضخمة ضعيفة التفاعل - فئة افتراضية من المادة المظلمة توصف عادة باسم WIMPs - ستلغي بعضها البعض لأنها تتماسك معًا ، ولا تترك شيئًا سوى الإشعاع لتحديد وجودها.
إنه تفسير ممتع يجب مراعاته ، ولكنه أيضًا خفيف على الأدلة.
يقول عالم الفيزياء الفلكية رولاند كروكر من الجامعة الوطنية الأسترالية : "إن طبيعة المادة المظلمة غير معروفة تمامًا ، لذا فإن أي أدلة محتملة تثير الكثير من الإثارة" .
"لكن نتائجنا تشير إلى مصدر مهم آخر لإنتاج أشعة جاما."
هذا المصدر هو النجم النابض بالمللي ثانية.
لصنع واحدة ، خذ نجمًا أكبر بكثير من نجمنا ودع نيرانه تخمد. سينهار في النهاية إلى كرة كثيفة ليست أكبر بكثير من مدينة ، حيث تتراكم ذراتها معًا بإحكام ، والعديد من بروتوناتها يتم تحميصها ببطء إلى نيوترونات.
تولد هذه العملية مجالات مغناطيسية فائقة القوة توجه الجسيمات الواردة إلى تيارات سريعة التدفق متوهجة بالإشعاع.
نظرًا لأن الجسم يدور ، فإن هذه التيارات تدور حول أقطاب النجم مثل أكبر منارات منارة في الكون - لذلك يبدو أنها تنبض بالطاقة. تُعرف النجوم النابضة التي تدور مئات المرات في الثانية بالنجوم النابضة بالمللي ثانية ، ونحن نعرف الكثير عن الظروف التي يحتمل أن تتشكل في ظلها.
يقول كروكر : "لقد اكتشف العلماء سابقًا انبعاثات أشعة جاما من النجوم النابضة ذات المللي ثانية في جوار النظام الشمسي ، لذلك نعلم أن هذه الأجسام تنبعث منها أشعة جاما" .
ومع ذلك ، لإصدارها ، فإنها ستحتاج إلى كمية كبيرة من الكتلة لتتغذى عليها. يُعتقد أن معظم أنظمة النجوم النابضة في مركز مجرة درب التبانة ضعيفة جدًا بحيث لا تصدر أي شيء أكثر نشاطًا من الأشعة السينية.
ومع ذلك ، قد لا يكون هذا هو الحال دائمًا ، خاصةً إذا كانت النجوم الميتة التي نشأت منها تنتمي إلى مجموعة متنوعة من الأقزام البيضاء فائقة الكتلة.
وفقًا لكروكر ، إذا تحول عدد كافٍ من هذه الأوزان الثقيلة إلى نجوم نابضة وتمسك بشركائها الثنائيين ، فإنهم سيوفرون الكمية المناسبة من إشعاع غاما لمطابقة الملاحظات.
يقول كروكر: "يوضح نموذجنا أن الانبعاثات المتكاملة من مجموعة كاملة من هذه النجوم ، والتي يبلغ عددها حوالي 100000 ، ستنتج إشارة متوافقة تمامًا مع فائض مركز المجرة" .
كونها نموذجًا نظريًا بحتًا ، فهي فكرة تحتاج الآن إلى جرعة سخية من الأدلة التجريبية. على عكس الاقتراحات القائمة على المادة المظلمة ، فإننا نعرف بالفعل ما الذي نبحث عنه بالضبط.