«تصویربرداری مستقیم» از مرکز کهکشان راه شیری با پرتوهای گامای کم‌انرژی؛ نخستین بار در جهان با آزمایش بالن

یک گروه پژوهشی که JAXA نیز در آن حضور دارد اعلام کرد که برای نخستین بار در جهان موفق شده پرتوهای گامای کم‌انرژی رسیده از مرکز کهکشان راه شیری را با همان اصلی که تلسکوپ‌های نوری کار می‌کنند، به‌طور مستقیم تصویربرداری کند. هنگام خواندنش حس کردم خبری است که در ظاهر ساده به نظر می‌رسد اما در واقع بسیار شگفت‌انگیز است، برای همین معرفی‌اش می‌کنم.

موضوع، پرتوهای گاما در بازهٔ 150 تا 600 keV است، یعنی انرژی‌ای کمتر از 1 MeV. در این باند روش تصویربرداری دقیقی وجود نداشت و نویز پس‌زمینه هم زیاد بود، به همین دلیل این ناحیه قلمرویی کشف‌نشده به نام «شکاف MeV» به شمار می‌رفت. ظاهراً تاکنون چاره‌ای جز تکیه بر روش‌های غیرمستقیم نبود؛ روش‌هایی که با مدل‌سازی نویز کل آسمان و سیگنال بسیار ضعیف، تخمین می‌زدند.

ابزار مورد استفاده «دوربین کامپتون ردیاب الکترون (ETCC)» بود که می‌تواند حتی مسیر حرکت الکترون‌ها را دنبال کند. با تحلیل داده‌های حدود یک روز رصد در آزمایش بالن بزرگ «SMILE-2+» که در سال 2018 از مرکز استرالیا به هوا فرستاده شد، سیگنالی معنادار از سمت مرکز کهکشان به صورت تصویر ثبت شد. این توضیح که در دوربین‌های کامپتون معمولی حتی یک منبع نقطه‌ای هم به شکل حلقه پخش می‌شود اما در ETCC در یک نقطه جمع می‌شود، بسیار روشن و قابل‌فهم بود.

پرتوهای گامای حاصل از نابودی پوزیترون که به دست آمد، در محدودهٔ خطا با رصدهای پیشین هم‌خوانی دارد، اما شدت آن تقریباً دو برابر است. از آنجا که وجود تابشی چند برابر قوی‌تر از مقادیر نظری قطعی‌تر شده، انتظار می‌رود راه برای بررسی منشأهای ناشناخته‌ای مانند ماده تاریک و سیاه‌چاله‌های نخستین هموار شود. این نتایج در اوت 2026 در نشریهٔ انجمن فیزیک آمریکا منتشر شد و در بخش Research Highlight مجلهٔ Nature نیز به آن پرداخته شد.

آزمایش بعدی با حساسیت بالاتر به نام «SMILE-3» نیز به‌عنوان نامزد آزمایش بالنی که برای سال 2028 در استرالیا برنامه‌ریزی شده، در حال آماده‌سازی است. تعبیر «از علمی که حدس می‌زند به علمی که می‌بیند» برایم بسیار ماندگار بود.

منبع: JAXA (آژانس اکتشافات هوافضای ژاپن)