اسان جي گھر جي ڪهڪشان جي مرڪز ۾ ڊارڪ ميٽر 

فرمي ٽيلي اسڪوپ اسان جي گهر جي ڪهڪشان جي مرڪز تي اضافي γ-شعاعن جي اخراج جو صاف مشاهدو ڪيو جيڪو غير گولائي ۽ چٽو نظر آيو. گيليڪٽڪ سينٽر ايڪسيس (GCE) جي نالي سان حوالو ڏنو ويو، هي اضافي γ-شعاع ڪمزور طور تي رابطي ڪندڙ وڏي ذرڙن (WIMPs) جي خود فنا جي پيداوار جي طور تي پيدا ٿيندڙ ڪاري مادي جي هڪ ممڪن نشاني آهي، هڪ ڪاري مادي ذرڙي اميدوار. بهرحال، ڪهڪشان مرڪز تي مشاهدو ڪيل اضافي γ-شعاع پراڻي ملي سيڪنڊ پلسر (MSPs) جي ڪري پڻ ٿي سگهي ٿو. هن وقت تائين، اهو سمجهيو ويندو هو ته ڪاري مادي (DM) جي ڪري GCE مورفولوجي گولائي هوندي. هڪ تازي سموليشن مطالعي مان ظاهر ٿئي ٿو ته DM جي ڪري گاما-شعاعن جي مورفولوجي خاص طور تي غير گولائي ۽ چٽي ٿي سگهي ٿي. ان جو مطلب آهي ته مشاهدو ڪيل GCE لاءِ ڪاري مادي (DM) جي فنا ۽ ملي سيڪنڊ پلسر (MSPs) مفروضا ٻئي هڪجهڙا ممڪن آهن. ڊارڪ ميٽر (DM) جي خاتمي ۾ پيدا ٿيندڙ گاما شعاعن ۾ تقريبن 0.1 ٽيرا-اليڪٽران-وولٽس (TeV) جي انتهائي اعليٰ توانائي جي سطح هوندي. معياري گاما-ري دوربينون انهن اعليٰ توانائي واري فوٽان کي سڌو سنئون نه ڳولي سگهن ٿيون. تنهن ڪري، گيليڪٽڪ سينٽر ايڪسيس (GCE) جي ڊارڪ ميٽر (DM) ماڊل جي تصديق ٽيرا γ-ري آبزرويٽريز جهڙوڪ چيرينڪوف ٽيلي اسڪوپ ايري آبزرويٽري (CTAO) ۽ سدرن وائڊ فيلڊ گاما-ري آبزرويٽري (SWGO) پاران مطالعي جي مڪمل ٿيڻ تي ممڪن ٿيندي.

ڊارڪ ميٽر جي ڪهاڻي 1933 ۾ شروع ٿي جڏهن فريٽز زوِڪي ڏٺو ته ڪوما ڪلسٽر ۾ تيزي سان هلندڙ ڪهڪشائون اضافي مادي جي موجودگي کان سواءِ گڏ نه ٿيون رهي سگهن ۽ مستحڪم نه ٿيون رهي سگهن جيڪو ڪنهن نه ڪنهن طرح پوشيده آهي پر ڪهڪشائن کي ٽٽڻ کان روڪڻ لاءِ مناسب ڪشش ثقل جو اثر استعمال ڪري ٿو. هن اهڙي پوشيده مادي جي حوالي سان "ڊارڪ ميٽر" جو اصطلاح ايجاد ڪيو. 1960 جي ڏهاڪي ۾، ويرا روبن ڊارڪ ميٽر جي اسان جي سمجھ ۾ هڪ اهم حصو ورتو. هن نوٽ ڪيو ته اينڊروميڊا ۽ ٻين ڪهڪشائن جي ٻاهرين ڪنارن تي تارا مرڪز ڏانهن تارن جي رفتار جيتري تيزيءَ سان گردش ڪري رهيا هئا. سڀني مشاهدي ڪيل مادي جي ڏنل رقم لاءِ، ڪهڪشان کي الڳ ٿيڻ گهرجي ها جنهن جي ڪري ڪجهه اضافي پوشيده مادي جي موجودگي جي ضرورت پوي ٿي جيڪا ڪهڪشائن کي گڏ رکي ٿي ۽ انهن کي تيز رفتار سان گردش ڪرڻ جو سبب بڻجي ٿي. اينڊروميڊا ڪهڪشان جي گردش جي وکر جي سندس ماپ ڊارڪ ميٽر جي ابتدائي ثبوت فراهم ڪري ٿي.  

هاڻي اسان ڄاڻون ٿا ته ڪارو مادو روشني يا برقي مقناطيسي قوت سان رابطو نٿو ڪري. اهو روشني يا ڪنهن ٻئي برقي مقناطيسي شعاعن کي جذب، عڪاسي يا خارج نٿو ڪري ۽ ان کي نظر نه ٿو اچي، تنهن ڪري ان کي ڪارو سڏيو ويندو آهي. پر اهو ڪشش ثقل جي لحاظ کان ڪلستر ٿئي ٿو ۽ عام مادو تي ڪشش ثقل جو اثر رکي ٿو، ۽ اهڙي طرح خلا ۾ ان جي موجودگي عام طور تي اندازو لڳايو ويندو آهي. ڪهڪشائون ڊارڪ ميٽر جي ڪشش ثقل جي اثر جي ڪري توازن ۾ گڏ رهنديون آهن جيڪو ڪائنات جي ماس انرجي مواد جو 26.8٪ آهي جڏهن ته پوري مشاهدي لائق ڪائنات جنهن ۾ اسان سڀ بيريونڪ عام مادو شامل آهيون، ڪائنات جو صرف 4.9٪ آهي. ڪائنات جي ماس انرجي مواد جو باقي 68.3٪ ڪارو توانائي آهي.  

اهو معلوم ناهي ته ڪارو مادو اصل ۾ ڇا آهي. ان ۾ ڪو به بنيادي ذرڙو ناهي معياري ماڊل ڊارڪ ميٽر هجڻ لاءِ گهربل خاصيتون آهن. شايد، فرضي "سپر سميٽرڪ پارٽيڪلز" جيڪي معياري ماڊل ۾ ذرڙن جا ساٿي آهن، ڊارڪ ميٽر ٺاهين ٿا. شايد ڊارڪ ميٽر جي هڪ متوازي دنيا آهي. WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles)، axions، يا sterile neutrinos معياري ماڊل کان ٻاهر فرضي ذرات آهن جيڪي اڳواڻي ڪندڙ اميدوار آهن. بهرحال، اهڙن ذرڙن جي ڳولا ۾ اڃا تائين ڪا ڪاميابي حاصل نه ٿي آهي.  

ڪيترائي منصوبا آهن (جهڙوڪ زينون تجربو، ڊارڪ سائڊ-20k پروجيڪٽ, يوريڪا تجربو، ۽ ريس-نووا) هن وقت ڊارڪ ميٽر پارٽيڪلز جي سڌي طرح ڳولا لاءِ ڪم جاري آهي. اهي گهڻو ڪري مائع نوبل گيس ڊيٽيڪٽر يا ڪرائيوجينڪ ڊيٽيڪٽر آهن جيڪي ڊارڪ ميٽر پارٽيڪلز جي رابطي مان ڪمزور سگنلن کي ڳولڻ لاءِ ٺاهيا ويا آهن. جڏهن ته، ڪيترن ئي ناول طريقن جي باوجود، ڪو به منصوبو اڃا تائين ڪنهن به ڊارڪ ميٽر پارٽيڪل کي سڌو سنئون ڳولڻ جي قابل نه آهي. 

ڊارڪ ميٽر جي اڻ سڌي ثبوت لاءِ، ڪو به ڊارڪ ميٽر جي ڪشش ثقل جي اثرن کي ڳولي سگهي ٿو، جيئن فريٽز زوڪي ۽ ويرا روبن ڊارڪ ميٽر کي دريافت ڪرڻ لاءِ ڪيو هو ته ڪيئن ڪهڪشائون گڏ رکيل آهن جڏهن ته مشاهدو ڪيل عام مادي جي رفتار غير متناسب طور تي وڌيڪ آهي. لينسنگ (روشني جو موڙ) جا ڪشش ثقل اثرات ۽ خلا ۾ تارن جي حرڪت تي اثر پڻ ڊارڪ ميٽر جي موجودگي جو اڻ سڌي ثبوت فراهم ڪري سگهن ٿا. ان کان علاوه، فنا ٿيندڙ شيون (جهڙوڪ گاما شعاع، نيوٽرينوس، ۽ ڪائناتي شعاع) پيدا ٿين ٿيون جڏهن ڊارڪ ميٽر جا ذرات خلا ۾ هڪ ٻئي سان ٽڪرائجن ٿا ته اهي پڻ ڊارڪ ميٽر جي موجودگي کي ظاهر ڪري سگهن ٿيون. هڪ اهڙي جڳهه جتي ڊارڪ ميٽر جي ڪشش ثقل جي ذرڙن جي فنا ٿيڻ جي شين جي بنياد تي ڊارڪ ميٽر جي اڳڪٿي ڪئي وئي هئي، اهو اسان جي گهر جي ڪهڪشان ملڪي وي جو مرڪز آهي.  

اسان جي گھر واري ڪهڪشان ملڪي وي جي مرڪز ۾ ڊارڪ ميٽر جي ڳولا  

کيرٿري (MW) جي مرڪز تي هڪ اضافي ڊفيوز مائڪرو ويڪرو سينٽرل چمڪ جا اشارا مليا. اضافي چمڪ WIMP ڊارڪ ميٽر اينهيليشن ۾ پيدا ٿيندڙ رليٽيوسٽڪ اليڪٽران ۽ پوزيٽرون مان سنڪروٽرون جي اخراج جي ڪري تجويز ڪئي وئي هئي، تنهن ڪري ڪجهه سو GeV تائين توانائي جي حد ۾ هڪ وڌايل ڊفيوز γ-ري سگنل جي اڳڪٿي ڪئي وئي. بعد ۾، فرمي-لارج ايريا ٽيلي اسڪوپ (LAT) γ-ري سگنل کي ڳولي لڌو جنهن کي گيليڪٽڪ سينٽر ايڪسيس (GCE) طور سڃاتو ويو. جلد ئي، اهو محسوس ٿيو ته گيليڪٽڪ سينٽر ايڪسيس (GCE) پراڻن نيوٽران تارن (ملي سيڪنڊ پلسر) جي ڪري پڻ ٿي سگهي ٿو. اهو سوچيو ويو ته GCE جي مورفولوجي اهم هوندي - هڪ هموار گول شڪل وارو GCE ڊارڪ ميٽر (DM) ذرڙن جي فنا ٿيڻ کان γ-ري اخراج جو اشارو هوندو جڏهن ته GCE جي هڪ چپٽي مورفولوجي ملي سيڪنڊ پلسر (MSP) مان γ-ري اخراج جو اشارو هوندي.  

فرمي-لارج ايريا ٽيلي اسڪوپ (LAT) پاران ڪهڪشان جي مرڪز جي وسيع مشاهدي هڪ چپٽي اسفيرسيٽي ظاهر ڪئي. عام طور تي، ڪو به مشاهدو ڪيل اسفيرسيٽي کي پراڻن تارن (MSP) سان ڳنڍيندو، پر 16 آڪٽوبر 2025 تي شايع ٿيل هڪ تازي مطالعي مان اهو نتيجو نڪتو آهي ته پراڻن تارن (MSP) ۽ ڊارڪ ميٽر (DM) فنا ڪرڻ واري ماڊل ٻنهي پاران پيش ڪيل GCE مورفولوجيز غير فرق ڪندڙ آهن.   

ڊارڪ ميٽر جي ورڇ جو مطالعو ڪرڻ لاءِ، محققن ميگاواٽ (ملڪي وي) جهڙين ڪهڪشائن جي مورفولوجي جي نقل ڪئي. انهن ڏٺو ته ڪهڪشائن جي چوڌاري ۽ ڪهڪشائن جي مرڪزي علائقن جي چوڌاري ڊارڪ ميٽر هالوز گهٽ ۾ گهٽ گول هئا جيئن اينيسوٽروپڪ ماڊل ۾ فرض ڪيو ويو آهي. ان جي بدران، تجزيي سڀني ڪهڪشائن لاءِ هڪ چپٽيل ڊارڪ ميٽر ڊينسٽي پروجئشن ڏيکاري. هي غير محوري توازن وارو ڊارڪ ميٽر (DM) ورڇ ڪائنات جي تاريخ ۾ پهرين ٽن ارب سالن ۾ ملڪي وي ڪهڪشان جي ضم ٿيڻ واري تاريخ پاران پڻ ڏيکاريو ويو. GCE جي مشاهدو ڪيل مورفولوجي مرڪزي علائقي تي چٽي آهي، جيڪا عام طور تي پراڻي اسٽار (MSP) ورڇ جي خاصيت سمجهي ويندي آهي. نئين مطالعي مان ظاهر ٿيو آهي ته ڊارڪ ميٽر (DM) هڪجهڙي باڪسي ورڇ پيدا ڪري ٿو. اهڙيءَ طرح، مشاهدو ڪيل GCE لاءِ ڊارڪ ميٽر (DM) فنا ۽ ملي سيڪنڊ پلسر (MSPs) مفروضا ٻئي برابر ممڪن آهن.   

ڇا مشاهدو ڪيل GCE ڊارڪ ميٽر (DM) جي ڪري آهي يا ملي سيڪنڊ پلسر (MSPs) جي ڪري، اهو تڏهن معلوم ٿيندو جڏهن γ-ري آبزرويٽريون جهڙوڪ چيرينڪوف ٽيلي اسڪوپ ايري آبزرويٽري (CTAO) ۽ سدرن وائڊ فيلڊ گاما-ري آبزرويٽري (SWGO) مستقبل ۾ پنهنجي ٽيرا-گاما شعاعن جي مطالعي کي مڪمل ڪنديون. ڪهڪشان مرڪز ۾ ڊارڪ ميٽر (DM) جي فنا جي پيداوار جي طور تي پيدا ٿيندڙ گاما شعاعون الٽرا-هائي-انرجي فوٽون هونديون جن جي توانائي جي سطح تقريبن 0.1 ٽيرا-اليڪٽران-وولٽس (TeV) جي انتهائي اعلي هوندي. معياري گاما-ري دوربينون انهن اعلي-توانائي فوٽون کي سڌو سنئون ڳولي نه ٿيون سگهن. ٽيرا-گاما شعاعون مستقبل جي γ-ري آبزرويٽريون جهڙوڪ CTAO ۽ SWGO لاءِ هڪ اهم هدف هونديون.  

هي مطالعو خلا ۾ ڊارڪ ميٽر جي ڳولا ۾ هڪ قدم اڳتي آهي ان جي فنا ٿيندڙ شين ذريعي جڏهن ته ڪهڪشان مرڪز تي ڊارڪ ميٽر جي موجودگي لاءِ مستقبل ۾ الٽرا هاءِ انرجي γ-ري آبزرويٽريز جهڙوڪ CTAO يا SWGO پاران تصديق جي ضرورت پوندي. ڊارڪ ميٽر جي سائنس ۾ تمام گهڻي اهم ترقي ڪنهن به DM پارٽيڪل جي سڌي طرح ڳولا هوندي.  

*** 

حوالا:  

1. هوچبرگ، وائي.، ڪاهن، وائي ايف، لين، آر ڪي ۽ ٻيا. ڪاري مادي جي ڳولا جا نوان طريقا. نيٽ ريو فزڪس 4، 637–641 (2022). https://doi.org/10.1038/s42254-022-00509-4 

2. مسياسزيڪا ايم ۽ راسب اين. 2024. ڪاري مادي جي سڌي سڃاڻپ: هڪ تنقيدي جائزو. سميٽري 2024، 16(2)، 201؛ ڊي او آءِ: https://doi.org/10.3390/sym16020201  

3. انسٽيٽيوٽو ڊي فزيڪا ڪارپسڪيولر. اونداهي مادي جي ڳولا ۾: پوشيده کي ڳولڻ لاءِ هڪ نئون طريقو. 22 آگسٽ 2025. تي دستياب آهي https://webific.ific.uv.es/web/en/content/search-dark-matter-new-approach-detecting-invisible 

4. مورو ايم ايم، وغيره 2025. فرمي-ايل اي ٽي گيليڪٽڪ سينٽر ايڪسيس مورفولوجي آف ڊارڪ ميٽر ان سميوليشنز آف دي ملڪي وي گيلڪسي. فزيڪل ريويو ليٽرز. 135، 161005. شايع ٿيل 16 آڪٽوبر 2025. ڊي او آءِ: https://doi.org/10.1103/g9qz-h8wd . پري پرنٽ ورجن arXiv تي. جمع ڪرايو ويو 8 آگسٽ 2025. DOI: https://doi.org/10.48550/arXiv.2508.06314  

5. جانس هاپڪنز يونيورسٽي. خبرون - کير جي رستي ۾ پراسرار چمڪ ڪاري مادي جو ثبوت ٿي سگهي ٿي. 16 آڪٽوبر 2025 تي پوسٽ ڪيو ويو. تي دستياب آهي https://hub.jhu.edu/2025/10/16/mysterious-glow-in-milky-way-dark-matter/  

6. ليبنز انسٽيٽيوٽ فار ايسٽرو فزڪس. خبرون - ملڪي رستو ڊارڪ ميٽر جي خاتمي جي ڪري گاما شعاعن جي اضافي کي ڏيکاري ٿو. 17 آڪٽوبر 2025 تي پوسٽ ڪيو ويو. تي دستياب آهي https://www.aip.de/en/news/milkyway-gammaray-darkmatter-annihilation/  

7. فرمي گاما-ري خلائي دوربين. تي دستياب آهي https://science.nasa.gov/mission/fermi/  

8. چيرينڪوف ٽيلي اسڪوپ ايري آبزرويٽري (سي ٽي اي او). تي دستياب آهي https://www.ctao.org/emission-to-discovery/science/  

9. سدرن وائڊ فيلڊ گاما ري آبزرويٽري (SWGO). تي موجود آهي https://www.swgo.org/SWGOWiki/doku.php?id=swgo_rel_pub  

10. تارتو آبزرويٽري. ڪائنات جو اونداهو پاسو. تي موجود آهي https://kosmos.ut.ee/en/dark-side-of-the-universe 

***