Sam Jarman tərəfindən , Phys.org

Sadie Harley tərəfindən redaktə edilib , Andrew Zinin tərəfindən nəzərdən keçirilib

 Redaktorların qeydləri

 GIST

Tercih edilən mənbə kimi əlavə edin

Yer kürəsinin gecə atmosferində kosmosdan hava parıltısı görünür. Mənbə: NASA Johnson Kosmik Mərkəzi

ABŞ-dakı tədqiqatçılar nəhəng planetlərin atmosferində ultrabənövşəyi parıltının qismən qaranlıq maddə ilə adi maddə arasındakı dolayı qarşılıqlı təsir nəticəsində yarana biləcəyi fikrini bu günə qədər ən sərt sınaqlardan keçiriblər. Prinston Universitetində Karlos Blankonun rəhbərliyi ilə aparılan komandanın nəticələri bu qarşılıqlı təsirin gücünə indiyə qədər ən sərt məhdudiyyətlərdən bəzilərini qoyur.

“Physical Review Letters” jurnalında dərc olunan araşdırma, Günəş sistemimizdəki nəhəng planetlərin təbii qaranlıq maddə detektorları kimi istifadə edilə biləcəyi ehtimalını da gücləndirir.

Ultrabənövşəyi hava şüası

Yer atmosferindən baxıldıqda, gecə səması heç vaxt həqiqətən qaranlıq olmur. Atmosferdəki molekullar gündüz günəş şüalanması ilə ionlaşdıqdan sonra, onlar gecə boyunca davam edən bir prosesdə rekombinasiya edə və fotonlar buraxa bilərlər.

“Hava parıltısı” adlandırılan bu fenomen ilk dəfə 2000 ildən çox əvvəl təsvir edilmişdir. Lakin 2024-cü ildə Blanko və SLAC Milli Sürətləndirici Laboratoriyasından olan həmkarı Rebekka Lin hipotetik qaranlıq maddə hissəciklərinin nəhəng planetlərin içərisində məhv olması zamanı fərqli bir atmosfer parıltısının yarana biləcəyini irəli sürdülər.

Günəş sistemi qalaktika ətrafında fırlanarkən, ikili, Yupiter kimi nəhəng planetlərin xeyli sayda qaranlıq maddə hissəciklərini tuta biləcəyini irəli sürdü. Bu hissəciklər məhv edildikdə, ayrılan enerji yaxınlıqdakı hidrogen molekullarını ionlaşdıra bilər. Yaranan ionlar tez bir zamanda reaksiyaya girərək triatomik hidrogen (H₃⁺) əmələ gətirir və bu hidrogen aşağı enerjili vəziyyətlərə keçərkən infraqırmızı şüalanma yayır.

Blanko və Lin bu infraqırmızı şüalanmanın proqnozlarını Yupiterin yuxarı atmosferinin müşahidələri ilə müqayisə edərək, qaranlıq maddə qarşılıqlı təsirlərinin aşkar edilə bilən atmosfer imzası yarada biləcəyinə dair ilk etibarlı məhdudiyyətlərdən bəzilərini qoydular. Lakin, bu infraqırmızı siqnal H₃⁺-dan asılıdır və bu da onu fərdi planet atmosferləri üçün daha spesifik edir.

Blanko deyir ki, “Növbəti təbii sual, hər nəhəng planetdə eyni anda işləyən bir imzanın olub-olmaması idi. Aristoteldən bəri insanların düşündüyü bir fenomen olan ultrabənövşəyi hava parıltısı cavab oldu.”

Planetlərin uçuşlarına yenidən baxılır

Blanko, Lin və həmkarları son tədqiqatlarında qaranlıq maddənin məhv edilməsinin başqa bir mümkün nəticəsini araşdırdılar. Onlar H₃⁺-dan infraqırmızı şüalanma axtarmaq əvəzinə, ionlaşma prosesi zamanı yaranan enerjili elektronların molekulyar hidrogeni birbaşa həyəcanlandırıb ultrabənövşəyi işıq yaymasına səbəb olub-olmadığını araşdırdılar.

Blanko izah edir ki, “İonlaşdırıcı fotonlarla yanaşı, ionlaşdırıcı elektronlar da molekulyar hidrogenin ultrabənövşəyi şüalarda parıldamasına səbəb ola bilər ki, bu da hər nəhəng planetdə eyni anda axtara biləcəyimiz bir işarədir”.

Qaranlıq maddənin yaratdığı hər hansı bir parıltının günəş işığı ilə örtülməsi ehtimalı olduğundan, komanda planetlərin gecə tərəflərinin müşahidələrinə diqqət yetirdi. Nəzəriyyənin proqnozlaşdırdığı zəif işıq səviyyələrində uyğun ölçmələr yalnız kosmik gəmilərin uçuşlarından əldə edilə bilər. Bu günə qədər bunlar Voyager 1, Voyager 2 və New Horizons tərəfindən Yupiter, Saturn, Uran və Neptunla qarşılaşmalar zamanı təmin edilmişdir.

Nəhəng planet atmosferləri təbii proseslər vasitəsilə artıq zəif ultrabənövşəyi gecə parıltısı yaratdığı üçün tədqiqatçılar qaranlıq maddə ilə əlaqəli ola biləcək hər hansı əlavə emissiya axtardılar. Proqnozlaşdırılan qaranlıq maddə siqnalının kosmik gəmi tərəfindən müşahidə edilən ultrabənövşəyi parıltıdan daha parlaq qalmamasını tələb etməklə, onlar nəzəriyyəyə yeni məhdudiyyətlər qoydular və qaranlıq maddə ilə adi maddə arasındakı qarşılıqlı təsirlərə bu günə qədər ən sərt məhdudiyyətlərdən bəzilərini qoydular.

Gündəlik məlumat üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosdakı ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz bülletenimizə abunə olun və vacib olan nailiyyətlər, innovasiyalar və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniliklərdən xəbərdar olun .

Planetlər qaranlıq maddə detektorları kimi

Komandanın tapıntıları Günəş sisteminin dörd nəhəng planetindən təbii qaranlıq maddə detektorları kimi istifadə etmək üçün arqumentləri gücləndirir. Xüsusilə, onlar Yer kürəsində yeraltı təcrübələr üçün əlçatmaz olan qaranlıq maddə parametrləri fəzasının bölgələrini, o cümlədən çox yüngül hissəcikləri və yerüstü detektorlara çatmadan dayandırılacaq güclü qarşılıqlı təsir göstərən qaranlıq maddəni araşdıra bilərlər.

Blanko izah edir ki, “Qaranlıq maddə üçün həssaslıq pik həddə çatır və bu, enerjini ən səmərəli şəkildə bu planetlərin əmələ gəldiyi hidrogenə ötürən protonun kütləsinə yaxındır. Dörd nəhəng planet ölçü, temperatur və tərkib baxımından fərqləndiyindən, hər biri fərqli qaranlıq maddə kütlələrini və modellərini araşdırır.”

Eyni zamanda, proqnozlaşdırılan həssaslıq, qaranlıq maddənin planet tərəfindən tutulduqdan sonra davranışı ilə bağlı yeni suallar doğurur. Xüsusilə, planetar istilik ən yüngül qaranlıq maddə hissəciklərinin müşahidə edilə bilən atmosfer imzası yaratmadan əvvəl çıxmasına imkan verə bilər və bu da texnikanın həssaslığını azaldır.

Tədqiqatçılar ümid edirlər ki, bu sualların bir çoxu gələcək missiyalar, o cümlədən 2031-ci ildə Yupiterin orbitinə daxil olması planlaşdırılan ESA-nın JUICE kosmik gəmisi tərəfindən həll edilə bilər. Blanko proqnozlaşdırır ki, “JUICE ultrabənövşəyi spektrometr daşıyır və təklif olunan Uran missiyası Voyager 2-dən bəri ilk dəfə buz nəhənglərinə yenidən baş çəkə bilər”.

“Gələcəkdə ultrabənövşəyi teleskoplar bu parıltını nəhəng ekzoplanetlərdə axtara bilər, burada yaxınlıqdakı Super-Yupiter olduqca həssas qaranlıq maddə detektoru olacaq.”

Müəllifimiz Sam Jarman tərəfindən sizin üçün yazılmış, Sadie Harley tərəfindən redaktə edilmiş və Andrew Zinin tərəfindən faktlar yoxlanılmış və nəzərdən keçirilmiş bu məqalə diqqətli insan əməyinin nəticəsidir. Müstəqil elmi jurnalistikanı yaşatmaq üçün sizin kimi oxuculara güvənirik. Bu reportaj sizin üçün vacibdirsə, xahiş edirik ianə etməyi düşünün (xüsusilə aylıq). Təşəkkür olaraq reklamsız hesab əldə edəcəksiniz .

Nəşr detalları

Carlos Blanco və digərləri, Planet Atmosferlərində Qaranlıq Maddə ilə İnduksiya Edilmiş Hava Parıltısını Axtarış, Fiziki İcmal Məktubları (2026). DOI: 10.1103/g53c-cvnh

Jurnal məlumatları: Fiziki icmal məktubları