انتظار برای رخ‌نمایی ماده تاریک

هرچند ماده تاریک همچنان خود را از ما پنهان می‌ کند، مشارکت گروه تلسکوپ H.E.S.S. اخیرا توانسته است با استفاده از مشاهدات پرتوهای گامای مرکز راه شیری، حد بالایی بر روی شار پرتو گاما بگذارد اما هنوز هم اثری قطعی از آن نیافته است.

آشکارسازی شفاف ماده تاریک، حفره‌های بسیاری را در اخترفیزیک و کیهان‌شناسی پر خواهد ساخت. در سال‌های اخیر، پژوهشگران به دنبال سیگنال‌هایی بوده‌اند که در فضا با استفاده از ذراتی پرانرژی مانند پرتوهای گاما، الکترون‌ها و نوترینوها و نابودی یا واپاشی ذرات ماده تاریک ناشی می‌شوند. مشارکت H.E.S.S. ( تلسکوپ «سیستم استروسکوپی با انرژی بالا ) در مقاله‌ای در فیزیکال ریویو لترز تحلیل خود را از پرتوهای بسیار پرانرژی پرتو گاما گزارش کرده‌اند که با آرایه‌ای از تلسکوپ‌های پرتوگاما زمینی در نامبیا، آفریقا آشکار شده‌اند. در نتیجه با مطالعه باند مطالعه‌نشده‌ای بین ۵۰۰ گیگا الکترون‌ولت تا ۲۵ ترا الکترون‌ولت، این گروه حد بالایی بر روی میزان شار پرتو گاما قرار داده است که سطح‌مقطع نابودی را به مقادیری محدود می‌کند که مکمل اندازه‌گیری‌ها در انرژی کمتر است.

پژوهشگران به داده‌هایی نگاه کردند که در هنگام تمرکز ابزار H.E.S.S. بر روی مرکز راه‌شیری به دست‌ آمده‌اند؛ جایی که به نظر می‌رسد غلظت‌ زیادی از ماده تاریک دارد. به‌ویژه، آن‌ها به دنبال مدرکی از خط گسیل پرتو گاما بوده‌اند که شاید نشانگر خود-نابودی باشد، هر چند در میان پس‌زمینه پرتوهای کیهانی پرانرژی هیچ سیگنالی از آن یافت نشد. با این حال اکنون گروه H.E.S.S. می‌تواند در انرژی‌های بالای خود-نابودی، حدود بالایی بر روی شار پرتوی گاما بگذارد و این حدود را با حدود به دست آمده از ماهواره Fermi-LAT در انرژی‌های کمتر مقایسه نماید. H.E.S.S. به انرژی‌های بالایی دست یافته است که برای Fermi-LAT غیرقابل دسترس است. جستجو به دنبال آشکارسازی واقعی ماده تاریک بر روی زمین و در مدار آن ادامه خواهد یافت.

منبع: http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.110.041301

مراجع:

· Search for Photon-Linelike Signatures from Dark Matter Annihilations with H.E.S.S., A. Abramowski et al. (H.E.S.S. Collaboration), Phys. Rev. Lett. 110, 041301 (2013)