← أحدث الأبحاث
⚛️ phenomenology

Search for dark matter annihilation in the Sun using the full ANTARES dataset

باستخدام مجموعة بيانات ANTARES الكاملة من عام 2007 إلى عام 2022، لم تجد هذه الدراسة أي دليل معتد به على إبادة المادة المظلمة في الشمس، مما أدى إلى وضع حدود عليا محسنة لقطاعات التفاعل بين جسيمات WIMP والبروتون للكتل ما بين 35 جيجا إلكترون فولت و10 تيرا إلكترون فولت، والتي تتوافق مع عمليات البحث الأخرى عن المادة المظلمة المباشرة وغير المباشرة.

المؤلفون الأصليون: A. Albert, S. Alves, M. André, M. Ardid, S. Ardid, J. -J. Aubert, J. Aublin, B. Baret, S. Basa, Y. Becherini, B. Belhorma, F. Benfenati, V. Bertin, S. Biagi, J. Boumaaza, M. Bouta, M. C. Bouwhuis, H.
نُشر 2026-09-30
📖 3 دقيقة قراءة🧠 قراءة متعمّقة

المؤلفون الأصليون: A. Albert, S. Alves, M. André, M. Ardid, S. Ardid, J. -J. Aubert, J. Aublin, B. Baret, S. Basa, Y. Becherini, B. Belhorma, F. Benfenati, V. Bertin, S. Biagi, J. Boumaaza, M. Bouta, M. C. Bouwhuis, H. Brânzaş, R. Bruijn, J. Brunner, J. Busto, B. Caiffi, D. Calvo, S. Campion, A. Capone, L. Caramete, F. Carenini, J. Carr, V. Carretero, T. Cartraud, S. Celli, M. Chabab, T. Chiarusi, M. Circella, J. A. B. Coelho, A. Coleiro, R. Coniglione, P. Coyle, A. Creusot, A. F. Díaz, B. De Martino, C. Distefano, I. Di Palma, C. Donzaud, D. Dornic, D. Drouhin, T. Eberl, A. Eddymaoui, T. van Eeden, D. van Eijk, S. El Hedri, A. Enzenhöfer, P. Fermani, G. Ferrara, F. Filippini, L. A. Fusco, S. Gagliardini, J. García-Méndez, C. Gatius Oliver, P. Gay, N. Geißelbrecht, H. Glotin, R. Gozzini, R. Gracia Ruiz, K. Graf, C. Guidi, L. Haegel, H. van Haren, A. J. Heijboer, Y. Hello, L. Hennig, J. J. Hernández-Rey, J. Hößl, F. Huang, G. Illuminati, B. Jisse-Jung, M. de Jong, P. de Jong, M. Kadler, O. Kalekin, U. Katz, A. Kouchner, I. Kreykenbohm, V. Kulikovskiy, R. Lahmann, M. Lamoureux, A. Lazo, D. Lefèvre, E. Leonora, G. Levi, S. Le Stum, S. Loucatos, J. Manczak, M. Marcelin, A. Margiotta, A. Marinelli, P. Migliozzi, A. Moussa, R. Muller, S. Navas, E. Nezri, B. Ó Fearraigh, E. Oukacha, A. M. Păun, G. E. Păvălaş, S. Peña-Martínez, M. Perrin-Terrin, P. Piattelli, C. Poirè, T. Pradier, N. Randazzo, D. Real, G. Riccobene, A. Romanov, A. Sánchez Losa, A. Saina, F. Salesa Greus, D. F. E. Samtleben, M. Sanguineti, P. Sapienza, F. Schüssler, J. Seneca, M. Spurio, Th. Stolarczyk, M. Taiuti, Y. Tayalati, B. Vallage, G. Vannoye, V. Van Elewyck, S. Viola, D. Vivolo, J. Wilms, S. Zavatarelli, A. Zegarelli, J. D. Zornoza, J. Zúñiga

البحث الأصلي مرخَّص بموجب CC BY 4.0 (http://creativecommons.org/licenses/by/4.0/). ✨ هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي للبحث أدناه. لم يكتبه المؤلفون ولم يصادقوا عليه. وللتحقق من الدقة التقنية، يرجى الرجوع إلى البحث الأصلي. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل

منذ عقود، يعلم علماء الفلك أن النجوم والمجرات المرئية لا تشكل سوى جزء ضئيل من الكون. أما البقية فهي مادة غير مرئية تسمى المادة المظلمة، والتي تمارس قوة الجاذبية لكنها لا تبعث ضوءاً ولا تعكسه. ورغم أننا لا نستطيع رؤيتها مباشرة، إلا أن وجودها يُحس من خلال الطريقة التي تدور بها المجرات وكيفية انحناء الضوء حول الأجرام الضخمة. وتشير إحدى النظريات الرائدة إلى أن المادة المظلمة تتكون من جسيمات ثقيلة وبطيئة الحركة تتفاعل نادراً مع المادة العادية. وإذا كانت هذه الجسيمات موجودة، فقد تصطدم أحياناً بنوى الذرات داخل الأجسام الضخمة مثل الشمس. وعندما يحدث هذا، قد تُحتجز هذه الجسيمات بفعل جاذبية الشمس، لتغوص نحو المركز حيث قد تصطدم ببعضها البعض وتتلاشى، مطلقةً طاقة في شكل جسيمات أخرى، بما في ذلك النيوترينوهات. وتنتقل هذه الجسيمات الشبحية عبر الفضاء بسرعة تقارب سرعة الضوء، عابرةً الكواكب والنجوم دون توقف، حاملةً رسالة من مركز الشمس إلى الأرض.

لقد شرع فريق من العلماء العاملين مع تلسكوب "أنتاريس" (ANTARES) للنيوترينو، الموجود في أعماق البحر الأبيض المتوسط، في الاستماع إلى هذه الرسالة. وقد تألف التلسكوب، الذي عمل من عام 2001 حتى عام 2022، من مصفوفة واسعة ثلاثية الأبعاد من مستشعرات الضوء المعلقة في المياه المظلمة. وكانت مهمته هي رصد الومضات الخافتة من الضوء الأزرق الناتجة عندما يصطدم نيوترينو عالي الطاقة من الفضاء بذرة في الماء، مما يؤدي إلى إنشاء جسيم مشحون يتحرك بسرعة أكبر من سرعة الضوء في الماء. ومن خلال تحليل مجموعة البيانات الكاملة التي جُمعت على مدار خمسة عشر عاماً، بحث الباحثون تحديداً عن فائض في هذه النيوترينوهات القادمة من اتجاه الشمس. لقد كانوا يبحثون عن إشارة تثبت أن جسيمات المادة المظلمة يتم بالفعل التقاطها وتفنيها في قلب نجمنا.

غطى التحليل نطاقاً واسعاً من كتل المادة المظلمة المحتملة، من 35 جيجا إلكترون فولت/سرعة الضوء² إلى 10 تيرا إلكترون فولت/سرعة الضوء²، ونظر في عدة طرق مختلفة قد تتلاشى بها هذه الجسيمات. واستخدم الفريق نماذج حاسوبية متطورة للتنبؤ بشكل الإشارة المتوقعة ومقارنتها بالضجيج الخلفي للنيوترينوهات الناتجة عن اصطدام الأشعة الكونية بالغلاف الجوي للأرض. وبعد تصفية البيانات بعناية وتطبيق معايير اختيار صارمة لضمان أن الجسيمات المكتشفة قادمة حقاً من الشمس، كانت النتيجة واضحة: لم يكن هناك أي فائض ملموس في النيوترينوهات. فقد تطابق عدد الأحداث المرصودة تماماً مع ما كان متوقعاً من المصادر الطبيعية الخلفية وحدها.

ولأن البحث لم يجد أي إشارة، لم يتمكن الباحثون من تأكيد وجود جسيمات المادة المظلمة في الشمس، لكنهم حققوا شيئاً لا يقل أهمية للعلم، وهو وضع حدود جديدة وأكثر صرامة لكيفية سلوك هذه الجسيمات. فمن خلال استبعاد بعض الاحتمالات، ضيقوا نطاق البحث للتجارب المستقبلية. وخلصت الدراسة إلى أنه إذا كانت جسيمات المادة المظلمة هذه موجودة بالفعل، فإنها تتفاعل مع البروتونات في الشمس بوتيرة أقل مما كان يُعتقد سابقاً. وتعد هذه الحدود الجديدة أكثر حساسية بمقدار مرتين إلى ثلاث مرات مما حققه الفريق نفسه في دراسات سابقة، وذلك بفضل الكمية الأكبر بكثير من البيانات وطرق تحسين إعادة بناء مسارات الجسيمات منخفضة الطاقة. وتتسق هذه النتائج مع نتائج تجارب أخرى تبحث عن المادة المظلمة، سواء تلك التي تبحث عن الاصطدامات المباشرة في المختبرات تحت الأرض، أو تلك التي تبحث عن إشارات غير مباشرة في الفضاء. وبينما تظل الشمس صامتة بشأن هذا السؤال المحدد، فإن غياب الإشارة يساعد الفيزيائيين على صقل نظرياتهم وتوجيه الجيل القادم من الكواشف بينما يواصلون رحلة البحث عن المادة غير المرئية التي تمسك بزمام الكون.

غارق في أبحاث مجالك؟

تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.

جرّب Digest →