في أعماق بطنه الحار ، يمكن للنجم الأحمر العملاق منكب الجوزاء أن ينتج أطنانًا من جسيمات المادة المظلمة الافتراضية التي تسمى الأكسيونات والتي ، إن وجدت ، ستصدر إشارة منبهة. أثبتت الأبحاث الحديثة لمثل هذا العرض المحير أنها فارغة ، لكنها تساعد الفيزيائيين على وضع حدود جديدة لخصائص الأكسيون المفترض.
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 ربما تستعد للانفجار على شكل مستعر أعظم.
يقول العلماء إنه نظرًا لكونه نجمًا كبيرًا وساخنًا ، يمكن أن يكون Betelgeuse أيضًا مكانًا رائعًا للعثور على الأكسيونات. يمكن أن تحتوي هذه الجسيمات المُخَمَّنة على جزء من المليون أو حتى المليار من كتلة الإلكترون وهي مرشحة مثالية لتشكيل مادة سوداء، المادة الغامضة التي تفوق إلى حد كبير المادة العادية في الكون ولكن طبيعتها لا تزال غير محددة إلى حد كبير.
متعلق ب: 15 صورة لا تنسى من النجوم
باعتبارها مادة مظلمة ، لا ينبغي أن تتفاعل الأكسيونات كثيرًا مع جزيئات الضوء ، ولكن وفقًا لبعض النظريات ، هناك احتمال ضئيل أن الفوتونات ، أو جزيئات الضوء ، يمكن أن تتحول ذهابًا وإيابًا إلى أكسيونات في وجود “ مجال مغناطيسي قوي ، مينجياو شياو ، قال عالم فيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (MIT) في كامبريدج ، لموقع Live Science.
تعتبر النواة الحرارية للنجم مكانًا جيدًا للعثور على كميات كبيرة من الفوتونات و المغناطيسيةومن المحتمل أن يكون منكب الجوزاء ، الذي تبلغ كتلته 20 مرة كتلة الشمس ، “ما نسميه مصنع المحور”.
إذا تم إنتاج الأكسيونات في هذه البيئة القاسية ، فيجب أن تكون قادرة على الهروب إلى الخارج والتدفق إلى 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 من حياتها حيث لا ينبغي أن تصدر الكثير من الأشعة السينية ، كما أضاف ، لذا فإن أي إشعاع يتم اكتشافه يمكن أن يشير إلى وجود المحاور.
استخدم شياو وزملاؤه مصفوفة التلسكوب الطيفي النووي التابع لناسا (نوستار) للبحث عن توقيع الأشعة السينية 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 يقوم بها بيتيجوز. 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 للتفاعل مما كان يعتقد سابقًا
قال جوشوا فوستر ، عالم فيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا لم يشارك في العمل ولكنه قام بجزء من جهد بحث أكسيون ، لأن البيئات النجمية أكثر ضجيجًا من الظروف الموجودة في المختبر ، فإن إجراء بحث مثل هذا أمر صعب. من مجموعات النجوم بالقرب من مركز مجرتنا. لكن الفريق عمل بجد لتحديد أوجه عدم اليقين لديهم وساعد في وضع قيود جديدة على الخصائص المحتملة للأكسيون ، حسبما قال فوستر لـ Live Science.
حتى لو رأى الباحثون أشعة سينية غير متوقعة 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 الفيزياء الجديدة.
قال شياو إنه من الممكن أن تساعد الأكسيونات ، إذا تم العثور عليها في أي وقت ، علماء الفلك على فهم أفضل لمنكب الجوزاء. وأضاف أنه إذا كانت خصائص الجسيمات معروفة ، فإن التلسكوبات المدربة على منكب الجوزاء يمكنها أخيرًا التقاط إشاراتها ، وإعطاء نظرة ثاقبة للعمليات الجارية في بطنها والسماح للباحثين بحساب متى سينفجر بالفعل.
نُشر في الأصل في العلوم الحية.
