بخش بزرگی از کیهان ما در هالهای از ابهام قرار دارد. در حالی که ستارگان، کهکشانها و ابرهای گازی تنها ۱۵ درصد از کل ماده موجود در جهان را تشکیل میدهند، بخش اعظم آن را «ماده تاریک» مرموزی تشکیل داده است که تنها از طریق گرانش با جهان پیرامون خود تعامل دارد. با وجود تلاشهای گسترده برای شناسایی این ماده، هنوز پاسخی قطعی برای ماهیت آن پیدا نشده است.
اکنون گروهی از فیزیکدانان در مقالهای که در نشریه فیزیکال ریویو دی منتشر شده، راهکار متفاوتی را پیشنهاد دادهاند. آنها معتقدند به جای جستجوی مستقیم برای ذرات ماده تاریک، باید به دنبال نشانههایی از فروپاشی این ماده به ذراتی فرضی به نام «گراویتون» باشیم. گراویتونها ذراتی هستند که گرانش را منتقل میکنند، اما تاکنون از دید دانشمندان پنهان ماندهاند.
این ایده بر اساس پدیدهای به نام «اثر گرتنشتاین» استوار است. پژوهشگران توضیح میدهند که گراویتونهای حاصل از فروپاشی ماده تاریک میتوانند هنگام عبور از میدانهای مغناطیسی وسیع در کیهان، به فوتون یا همان ذرات نور تبدیل شوند. این فرآیند احتمالاً در رشتههای کیهانی رخ میدهد؛ ساختارهای عظیمی از گاز و غبار که کهکشانها را به هم پیوند میدهند.
همانطور که دانشمندان در پژوهش خود اشاره کردهاند اشاره کردهاند، این رشتهها تا ۳۰ درصد از حجم هابل ما را تشکیل میدهند. میدانهای مغناطیسی موجود در این ساختارها، اگرچه بسیار ضعیف هستند، اما به دلیل وسعت زیاد میتوانند بستر مناسبی برای تبدیل گراویتونها به پرتوهای گاما باشند. شناسایی این پرتوهای اضافی در مقایسه با تابشهای پسزمینه، میتواند کلید کشف این فرآیند باشد.
برخلاف بسیاری از تحقیقات فعلی که بر مرکز کهکشانها متمرکز هستند، این سیگنالها عمدتاً از منابع فراکهکشانی سرچشمه میگیرند. محققان در این باره مینویسند که این فرآیند با مدل استاندارد فیزیک ذرات همخوانی دارد و تنها فرض جدید، امکان فروپاشی ماده تاریک به گراویتون است. این گروه در یادداشتهای خود یادداشتهای خود تأکید کردهاند که این مدل میتواند مسیر جدیدی را در کیهانشناسی بگشاید.
آینده جستجو برای ماده تاریک
در آینده، استفاده از تلسکوپهای پیشرفتهتری مانند تلسکوپ پیشرفته اخترفیزیک ذرات میتواند به دانشمندان کمک کند تا با افزایش حساسیت دقت رصدها، این پدیده را با دقتی یک مرتبه بزرگی نسبت به تلسکوپهای فعلی بررسی کنند. این رویکرد جدید که در Physical Review D تشریح شده است، ممکن است سرانجام پرده از راز بزرگترین معمای کیهان بردارد.
