Qaranlıq cırtdanlar kimi tanınan göy cisimləri qalaktikamızın mərkəzində gizlənə bilər və müasir kosmologiyada ən sirli və fundamental hadisələrdən birinin – qaranlıq maddənin təbiətini açmaq üçün əsas ipuçları verə bilər.

Böyük Britaniyada və Havayda yerləşən tədqiqatçılar qrupu tərəfindən “ Journal of Cosmology and Astroparticle Physics” jurnalında dərc olunmuş məqalədə ilk dəfə olaraq bu obyektlər təsvir edilir və James Webb Kosmik Teleskopu kimi cari müşahidə alətlərindən istifadə etməklə onların mövcudluğunun necə yoxlanılması təklif edilir. Məqalə “Qalaktik Mərkəzdə Kəşf Gözləyən Qaranlıq Cırtdanlar: Qaranlıq Materiyadan Güclü Ulduzaltı Obyektlər” adlanır.

Tədqiqatın arxasında duran İngiltərə-ABŞ komandası onları qaranlıq cırtdanlar adlandırıb. Onlar qaranlıq cisimlər olduğuna görə yox, əksinə, qaranlıq maddə ilə xüsusi əlaqəyə malik olduqlarına görə, cari kosmologiya və astrofizika tədqiqatlarının ən mərkəzi mövzularından biridir.

“Biz düşünürük ki, kainatın 25%-i işıq yaymayan, onu gözümüzə və teleskoplarımıza görünməz edən bir maddə növündən ibarətdir. Biz onu yalnız cazibə təsirləri ilə aşkar edirik. Buna görə də biz onu qaranlıq maddə adlandırırıq”, – tədqiqatın müəlliflərindən biri olan Havay Universitetinin fizika professoru Ceremi Sakstein izah edir.

Bu gün qaranlıq maddə haqqında bildiyimiz şey onun mövcud olması və necə davranmasıdır – lakin əslində nə olduğu hələ deyil. Son 50 il ərzində bir neçə fərziyyə irəli sürülüb, lakin heç biri hələ üstünlük əldə etmək üçün kifayət qədər eksperimental sübut toplamayıb. Sakstein və həmkarlarının tədqiqatları kimi tədqiqatlar vacibdir, çünki onlar bu çıxılmaz vəziyyətdən çıxmaq üçün konkret alətlər təklif edirlər.

Ən məşhur qaranlıq maddə namizədləri arasında Zəif Qarşılıqlı Kütləvi Hissəciklər (WIMPs) – adi maddə ilə çox zəif qarşılıqlı əlaqədə olan çox kütləvi hissəciklər var : onlar gözə dəymədən keçir, işıq yaymır və elektromaqnit qüvvələrə cavab vermir (buna görə də onlar işığı əks etdirmirlər və görünməz qalırlar) və özlərini yalnız qravativ təsirləri ilə ortaya qoyurlar. Qaranlıq cırtdanların mövcud olması üçün bu tip qaranlıq maddə lazımdır.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=308666314&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1751865936&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-07-dark-dwarfs-lurking-center-galaxy.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJOb3QpQTtCcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzOC4wLjcyMDQuOTciXV0sMF0.&dt=1751865936130&bpp=7&bdt=190&idt=-M&shv=r20250630&mjsv=m202507010101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751865928%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751865928%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1751865928%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0&nras=1&correlator=6550997334369&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=2137&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31093039%2C42532524%2C95353387%2C95362656%2C95365226%2C95365235%2C95365114%2C95359266%2C95365115%2C95365797&oid=2&pvsid=4732049078655683&tmod=118994154&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=2&uci=a!2&btvi=1&fsb=1&dtd=61

Sakstein izah edir: “Qaranlıq maddə cazibə qüvvəsi ilə qarşılıqlı təsir göstərir, ona görə də o, ulduzlar tərəfindən tutula və onların içərisində toplana bilər. Əgər bu baş verərsə, o, özü ilə də qarşılıqlı əlaqəyə girərək, ulduzu qızdıran enerjini buraxaraq məhv ola bilər”.

Adi ulduzlar – bizim günəşimiz kimi – parlayırlar, çünki nüvə sintezi prosesləri onların nüvələrində baş verir və böyük miqdarda istilik və enerji yaradır. Füzyon ulduzun kütləsi kifayət qədər böyük olduqda baş verir ki, qravitasiya qüvvələri maddəni elə bir intensivliklə mərkəzə sıxaraq atom nüvələri arasında reaksiyalara səbəb olur. Bu proses işıq kimi gördüyümüz böyük miqdarda enerji buraxır. Qaranlıq cırtdanlar da işıq yayır, lakin nüvə birləşməsinə görə deyil.

Sakstein izah edir: “Qaranlıq cırtdanlar çox kiçik kütləli obyektlərdir, günəş kütləsinin təxminən 8%-ni təşkil edir”. Belə kiçik bir kütlə qaynaşma reaksiyalarını işə salmaq üçün kifayət deyil.

Bu səbəbdən belə cisimlər – kainatda çox yaygın olsa da – adətən yalnız zəif işıq saçır (nisbətən kiçik qravitasiya daralması nəticəsində yaranan enerjiyə görə) və alimlərə qəhvəyi cırtdanlar kimi tanınır.

Bununla belə, qəhvəyi cırtdanlar qaranlıq maddənin xüsusilə bol olduğu bölgələrdə yerləşirlərsə, məsələn, qalaktikamızın mərkəzi, onlar başqa bir şeyə çevrilə bilərlər.

“Bu obyektlər qaranlıq cırtdana çevrilmələrinə kömək edən qaranlıq maddəni toplayır. Ətrafınızda nə qədər çox qaranlıq maddə varsa, bir o qədər çox tuta bilərsiniz”, Sakstein izah edir. “Və, ulduzun içərisində nə qədər çox qaranlıq maddə sona çatarsa, onun məhvi nəticəsində bir o qədər çox enerji yaranacaq.”

Gündəlik anlayışlar üçün Phys.org-a etibar edən 100.000-dən çox abunəçi ilə elm, texnologiya və kosmosda ən son yenilikləri kəşf edin . Pulsuz xəbər bülleteni üçün qeydiyyatdan keçin və mühüm nailiyyətlər, yeniliklər və tədqiqatlar haqqında gündəlik və ya həftəlik yeniləmələr əldə edin .

Lakin bütün bunlar qaranlıq maddənin müəyyən bir növünə əsaslanır. Sakstein deyir: “Qaranlıq cırtdanların mövcud olması üçün qaranlıq maddə WIMP-lərdən və ya görünən maddə yaratmaq üçün özü ilə güclü şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olan hər hansı ağır hissəcikdən olmalıdır”.

Qaranlıq maddəni izah etməyi təklif edən digər namizədlər, məsələn, aksionlar, qeyri-səlis ultrayüngül hissəciklər və ya steril neytrinolar bu obyektlərdə gözlənilən effekti yaratmaq üçün çox yüngüldürlər. Yalnız bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olan və görünən enerjiyə çevrilə bilən böyük hissəciklər qaranlıq cırtdanı gücləndirə bilər.

Qaranlıq cırtdanı müəyyən etmək üçün konkret bir yol olmasaydı, bütün bu fərziyyənin heç bir dəyəri olmazdı. Bu səbəbdən Sakstein və həmkarları fərqli bir marker təklif edirlər. “Bir neçə marker var idi, lakin biz Lithium-7-ni təklif etdik, çünki bu, həqiqətən də unikal təsir göstərəcək”, – alim izah edir.

Litium-7 çox asanlıqla yanır və adi ulduzlarda tez istehlak olunur. “Beləliklə, qaranlıq cırtdana bənzəyən bir obyekt tapa bilsəydiniz, bu litiumun varlığını axtara bilərsiniz, çünki qəhvəyi bir cırtdan və ya buna bənzər bir obyekt olsaydı, orada olmazdı.”

James Webb Kosmik Teleskopu kimi alətlər artıq qaranlıq cırtdanlar kimi həddindən artıq soyuq göy cisimlərini aşkar edə bilər . Ancaq Saksteynə görə, başqa bir ehtimal da var. “Edə biləcəyiniz başqa bir şey, bütün obyektlərin populyasiyasına baxmaq və statistik şəkildə soruşmaqdır ki, qaranlıq cırtdanların alt populyasiyası ilə daha yaxşı təsvir olunub-olunmamalıdır”.

https://googleads.g.doubleclick.net/pagead/ads?gdpr=0&us_privacy=1—&gpp_sid=-1&client=ca-pub-0536483524803400&output=html&h=280&slotname=8188791252&adk=1645945215&adf=1092384543&pi=t.ma~as.8188791252&w=750&abgtt=6&fwrn=4&fwrnh=0&lmt=1751865936&rafmt=1&armr=3&format=750×280&url=https%3A%2F%2Fphys.org%2Fnews%2F2025-07-dark-dwarfs-lurking-center-galaxy.html&fwr=0&rpe=1&resp_fmts=3&wgl=1&uach=WyJXaW5kb3dzIiwiMTkuMC4wIiwieDg2IiwiIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyIsbnVsbCwwLG51bGwsIjY0IixbWyJOb3QpQTtCcmFuZCIsIjguMC4wLjAiXSxbIkNocm9taXVtIiwiMTM4LjAuNzIwNC45NyJdLFsiR29vZ2xlIENocm9tZSIsIjEzOC4wLjcyMDQuOTciXV0sMF0.&dt=1751865936130&bpp=2&bdt=190&idt=-M&shv=r20250630&mjsv=m202507010101&ptt=9&saldr=aa&abxe=1&cookie=ID%3Df22668bce9793ae4%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751865928%3AS%3DALNI_Mb4Xpwl1SO1AcvqroR6xccDm_sheQ&gpic=UID%3D00000f7c5320f40b%3AT%3D1735196613%3ART%3D1751865928%3AS%3DALNI_Mb1dz_DHiT2yDzXLMaB9CDkQl4XGg&eo_id_str=ID%3D1241933dda87baba%3AT%3D1750839581%3ART%3D1751865928%3AS%3DAA-AfjZwPuiSAour3k16ZA1JtXua&prev_fmts=0x0%2C750x280&nras=1&correlator=6550997334369&frm=20&pv=1&rplot=4&u_tz=240&u_his=3&u_h=1080&u_w=1920&u_ah=1032&u_aw=1920&u_cd=24&u_sd=1&dmc=8&adx=448&ady=4162&biw=1905&bih=945&scr_x=0&scr_y=0&eid=31093039%2C42532524%2C95353387%2C95362656%2C95365226%2C95365235%2C95365114%2C95359266%2C95365115%2C95365797&oid=2&pvsid=4732049078655683&tmod=118994154&uas=0&nvt=1&ref=https%3A%2F%2Fphys.org%2F&fc=1920&brdim=0%2C0%2C0%2C0%2C1920%2C0%2C1920%2C1032%2C1920%2C945&vis=1&rsz=%7C%7CpeEbr%7C&abl=CS&pfx=0&fu=128&bc=31&bz=1&td=1&tdf=2&psd=W251bGwsbnVsbCxudWxsLDNd&nt=1&ifi=3&uci=a!3&btvi=2&fsb=1&dtd=62

Önümüzdəki illərdə bir və ya bir neçə qaranlıq cırtdanı müəyyən edə bilsək, bu ipucu qaranlıq maddənin WIMP-lərdən ibarət olması fərziyyəsini dəstəkləmək üçün nə qədər güclü olardı?

“Məqbul dərəcədə güclü. Yüngül qaranlıq maddə namizədləri ilə, aksion kimi bir şeylə, qaranlıq cırtdan kimi bir şey əldə edə bilməyəcəyinizi düşünmürəm. Onlar ulduzların içərisində yığılmırlar. Əgər qaranlıq bir cırtdan tapmağı bacarsaq, bu, qaranlıq maddənin ağır olduğuna və özü ilə güclü qarşılıqlı əlaqədə olduğuna inandırıcı dəlil gətirər, lakin bu daha çox Standart Model WIMP modelləri ilə zəifdir. yaxşı,” Sakstein yekunlaşdırır.

Qaranlıq cırtdanı müşahidə etmək bizə qaranlıq maddənin WIMP olduğunu qəti şəkildə söyləməz , lakin bu, ya WIMP, ya da bütün niyyət və məqsədlər üçün WIMP kimi davranan bir şey deməkdir.

Ətraflı məlumat: Qaranlıq Cırtdanlar: Qaranlıq Materiyadan Güclü Ulduzaltı Obyektlər Qalaktika Mərkəzində kəşfi gözləyən, Kosmologiya və Astrohissəciklər Fizikası Jurnalı (2025). arXiv- də : DOI: 10.48550/arxiv.2408.00822

Jurnal məlumatı: arXiv 

SISSA Medialab tərəfindən təmin edilmişdir