آخرین تصاوير تلسکوپ فضایی پلانک از هاله‌ي میکروموج مرکز کهکشان راه شیری منتشر شد. WMAP در سال 2004 هاله ای نسبتا کروی را در مرکز کهکشان ما شناسایی کرد. بعضي از اخترفیزیکدانان نابودی ذرات ماده تاریک را علت تشكيل این هاله دانسته اند، اما این نتایج نشان می دهد که هاله کشیده تر از تصور قبلی است و همین امر این فرضیه را به چالش می کشد.

جهان از دید پلانک در میکروویو

با این وجود، بعضی از پژوهشگران درباره واقعیت وجود هاله تردید دارند و احتمال می دهند که ناشی از روش به کار رفته در تحلیل داده های WMAP باشد. در واقع سوال اصلی این است که آیا WMAP می تواند این سیگنال ضعیف را از تابش های قوی غبار کهکشانی، تابش میکروموج پس زمینه کیهان(CMB) و نویزهای مناطق کهکشانی جدا کند؟

اما آخرین نتایج ماهواره پلانک وجود این غبار را تایید می کند. پلانک ماموریتی از آژانس فضایی اروپا است که در می 2009 به فضا پرتاب شد. کرزیستوف گورسکی[1] از آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا و عضوی از گروه پلانک می گوید:«علی الاصول ما با همه نتایج WMAP موافقیم. پلانک حساس تر از WMAP است، بازه بسامدی وسیع تری دارد و ما را به قلمروهایی می برد که WMAP قادر به دیدن آن ها نبود.» یکی اهداف اصلی تلسکوپ پلانک این است که به دقت نوسانات CMB را نقشه برداری و با حذف این تابش، هاله مذکور را آشکار کند.

حال که وجود این هاله دوباره توسط پلانک کشف شده، یافتن منشا این هاله اهمیت یافته است. بعضی از پژوهشگران همانند دن هوپر[2] از دانشمندان فرمی لب در نزدیکی شیکاگو، ادعا کردند که نابودی ماده تاریک می تواند هاله کهکشانی را توضیح دهد. مدت‌ها گمان می شد که ماده تاریک، کهکشان را به هم پیوند می‌دهد اما آشکارسازی مستقیم آن همچنان ناممکن است. در سازوکار پیشنهادی هوپر، ذرات ماده تاریک شده تا الکترون و پوزیترون تولید کنند. سپس چرخش این ذرات حول میدان مغناطیسی راه شیری، تابش غبار میکروموج تولید می کنند.

پلانک علاوه بر تایید وجود غبار، می تواند جزییات شکل غبار را نیز مشخص کند. هوپر که در ماموریت پلانک نقشی ندارد، می گوید:«نتایج جدید می گوید که این غبار کروی نیست بلکه کشیده شده است. شبیه سازی ها نشان می دهد که بعضی از هاله های ماده تاریک تقریبا کروی هستند.» با این حال هنوز هم می توان تا حدی آن را با ماده تاریک توضیح داد. گورسکی می افزاید:«نظر ما این است که هیچ کدام از مدل های کنونی به تنهایی نمی تواند منشا هاله را توضیح دهد.» بنابراین هوپر می گوید:«هنوز هم از این مسئله بوی ماده تاریک را استشمام می کنم.»

حباب های فرمی

مشاهدات تلسکوپ فرمی نشان داد که لبه جنوبی هاله خیلی تیز است و این یعنی سازوکار شکل گیری هاله پراکنده است. در غیر این صورت یعنی اگر شکل‌گیری هاله پیوسته باشد، لبه آن پخش می شود. هوپر می گوید:«تیزی لبه به معنی این است که شاید هاله به حباب های فرمی مربوط باشد.» حباب های فرمی دو ساختار عظیم و گسیل کننده گاما هستند که در فاصله 25000 سال نوری در بالا و پایین مرکز کهکشان قرار دارند. بر اساس نتایج مربوط به تلسکوپ فضایی فرمی در نوامبر 2010، این حباب ها نیز تیز هستند و به جای این که فرایند آن ها پیوسته و پایدار باشد، انتشار انرژی از آن ها سریع است.

بنابراین شاید این دو پدیده منشا یکسانی داشته باشند. اندرو پونتزن[3]؛ کیهانشناس نظری در دانشگاه آکسفورد می گوید:«شاید سازوکار مشترکی میان غبار و حباب‌ها وجود داشته باشد. گام بعدی این است که ببینیم دقیقا چقدر همپوشانی بین داده ها وجود دارد.» در هر جایی که این دو پدیده همپوشانی نداشته باشند، صحنه برای هنرنمایی ماده تاریک باز می شود. هوپر می گوید:«شاید منشا [هاله] همراهی نابودی ماده تاریک با دیگر سازوکارها باشد.»

پونتزن می گوید:«از لحاظ رصدی، این گام عظیمی است. اما هنوز هم مرکز کهکشان جایی بسیار بغرنجی است و  چیزهای عجیب زیادی در آن جریان دارد.» شاید ماموریت های بعد از پلانک این مجادله را فرو بنشانند.

منبع:

Dark-matter hope fades in microwave haze, Physicsworld.com, 10 Sep 2012, link

مرجع:

Planck Intermediate Results. IX. Detection of the Galactic haze with Planck, Planck Collaboration, 27 Aug 2012, link