یک مطالعه جدید مبتنی بر آزمایشات فضایی نشان داده است که تپ اخترها منبع مولد ذرات ضد ماده نیستند. در عوض ماده تاریک یک توضیح جایگزین مناسب می تواند باشد. زمین دائماً توسط پرتوهای کیهانی بمباران می شود، که شامل پروتون های پر انرژی و هسته های اتمی که تقریباً با سرعت نور در فضا حرکت می کنند، هستند. این ذرات پر انرژی از کجا می آیند؟

1- مولد های پوزیترون

یک مطالعه جدید بررسی می‌کند که آیا تپ اخترها منبع مرموز اشعه های کیهانی خاص هستند یا خیر. در سال ۲۰۰۸، تلاش‌های ما برای درک منشا پرتوهای کیهانی به یک مشکل اساسی برخورد کرد.

داده ها از یک آشکارساز بنام PAMELA نشان داد که پوزیترون های پر انرژی بیشتری در پرتوهای کیهانی از آنچه از محاسبات تئوری پیش بینی شده بود به زمین می رسند. بر این اساس تصور می شود پوزیترون ها، (همتای ضد ماده الکترون ها)، توسط برخورد پروتون های با انرژی بالا با ذرات موجود در کهکشان ما، تولید می شوند.

این فعل و انفعالات باید باعث کاهش تعداد پوزیترون در انرژیهای بالاتر شود. اما داده های PAMELA و آزمایش های دیگر نشان داد که در عوض، تعداد پوزیترون با افزایش انرژی افزایش می یابد. تولید این پوزیترون های پر انرژی فوق العاده حتما منشا ای دارد، اما این منشا چیست؟

2- سرنخ هایی از پرتوهای گاما

یکی از نظریه های پیشرو این است که پوزیترون های اضافی توسط تپ اخترهای نزدیک تولید می شوند (ستاره های نوترونی مغناطیسی که به سرعت در حال چرخش هستند).

ما می دانیم که چرخش تپ اخترها به تدریج به علت جریانی از الکترون های پرانرژی و پوزیترون ها در محیط میان ستاره ای اطراف کندتر و کندتر می شود. اگر تپ اخترها به اندازه کافی به ما نزدیک باشد، پوزیترون های تولید شده در درون و اطراف تپ اختر ممکن است قبل از از دست دادن انرژی در تعامل با ذرات در مسیر حرکت، به زمین برسد.

آیا تپ اخترهای نزدیک زمین می توانند به اندازه کافی پوزیترون تولید کنند و آیا این ذرات می توانند به اندازه کافی از تپ اخترها خارج شوند که در نتیجه باعث مشاهده ی این ذرات پر انرژی در زمین شود؟ اکنون تیمی از دانشمندان در مقاله ­ی جدیدی به سرپرستی شاوو ژیانگ خی  (دانشگاه نانجینگ و آکادمی علوم چین) به این سؤالات جواب­ هایی داده اند. بررسی هایی لازم است برای اینکه دریابیم که آیا تپ اخترها عامل تولید پوزیترون هایی که می بینیم هستند یا خیر.

3- دو تپ اختر و یک پدیده

خی و همکاران معتقدند که باید به دنبال انتشارهایی در محدوده­ ی گیگا الکترون ولت در اطراف منابع مورد نظر باشیم. همانطور که پوزیترون های تولید شده از تپ اختر به بیرون پراکنده می شوند، باید  فوتون های پس زمینه مادون قرمز و ومرئی در مناطق اطراف را پراکنده کنند. با استفاده از رصدخانه های تلسکوپ فضایی اشعه گامای فرمی، درخشندگی سحابی نشری در محدوده انرژی بالا در حدود  5-500 گیگا الکترون ولت در اطراف تپ اخترها ثبت شد.

خی و همکاران مشاهدات 10 ساله ی فرمی را برای دو تپ اختر مجاور را که به عنوان کاندیدای احتمالی پوزیترون شناسایی شده‌اند، تجزیه و تحلیل کردند. Geminga و PSRB065614، تقریباً 800 و 900 سال نوری از ما فاصله دارند.

نتیجه این که آنها هیچ مدرکی مبنی بر انتشار در گسترده GeV در اطراف این منابع پیدا نکردند. ناهم خوانی بالا در مقالات نویسندگان در نتایج داده ها از Geminga و PSRB065614، یک علت دارد که نشان می دهد که تپ اخترها به احتمال زیاد تنها بخش کوچکی از منبع پوزیترونی ای هستند که ما مشاهده می کنیم.

بنابراین این نتایج از کجا می­آیند؟ اگر تپ اخترها عامل این موضوع نیستند، ما باید به دنبال کاندیدهای دیگری به عنوان منابع تولید  پوزیترون ­های پر انرژی باشیم، مثل شتاب دهنده های کیهانی دیگر مانند بقایای ابرنواختری یا توضیحات عجیب و غریب تر دیگری مانند نابودی یا فروپاشی ماده تاریک با انرژی بالا.

منبع: sky and telescope