ماده تاریک از آنچه قبلاً تصور می‌شد سبک‌تر و سریع‌تر است

0
زمان مطالعه: 3 دقیقه

با وجود اینکه ماده تاریک چیزی در حدود ۸۵ درصد تمام ماده جهان را تشکیل می‌دهد، پیدا کردن آن کار بسیار دشواری است. در نتیجه برای فهم ماهیت آن، اکثر تحقیقات روی این متمرکز شده‌اند که ماده تاریک چه چیزی نیست! حالا فیزیکدانان دانشگاه استنفورد (Stanford University) و آزمایشگاه ملی شتاب‌دهنده اسلک (SLAC) آمریکا دامنه احتمالات را از قبل نیز دقیق‌تر کرده‌اند. با مشاهده کهکشان‌هایی که در مدار راه شیری گردش می‌کنند، این تیم دریافته که ماده تاریک از آن چه قبلا تصور می‌شد سبک‌تر است و واکنش‌پذیری بسیار کمتری هم با ماده عادی دارد.

دانلود مستند فضایی با زیر نویس فارسی

ماده تاریک به این علت تاریک نامگذاری شده که به هیچ عنوان نسبت به نور واکنشی نشان نمی‌دهد و با ماده عادی نیز هیچ برهم‌کنشی ندارد، در نتیجه برای ما کاملا نامرئی است. تنها شواهدی که از وجودش داریم تاثیر گرانشی آن روی موادی است که برایمان قابل مشاهده‌اند.

این که ماده تاریک واقعا چیست و چه مشخصاتی دارد هنوز روشن نیست، اما دانشمندان چند مدل برای آن ایجاد کرده‌اند. یکی از مدل‌هایی که از مقبولیت چشمگیری برخوردار است، مدل لامبدا-سی‌دی‌ام (Lambda-CDM) می‌باشد که برخی مشخصات این ماده رازآلود را نشان می‌دهد؛ این ماده سرد است یعنی سرعت حرکتش بسیار کمتر از نور است. همچنین بدون برخورد می‌باشد، یعنی برخوردش با مواد دیگر بسیار نادر است.

مدل لامبدا-سی‌دی‌ام به ما می‌گوید که ماده تاریک نقشی اساسی در شکل‌گیری جهانی که می‌شناسیم داشته است. کیهان در روزهای اولیه‌اش تخت و یک دست بوده، اما به دلیل حرکت آهسته‌ آن، ماده تاریک در قسمت‌هایی متراکم شد و هاله‌هایی تشکیل داد. جاذبه ایجاد شده در نتیجه این اتفاق٬ ماده عادی را به هاله‌ها کشاند. این وقایع منجر به تشکیل ساختاری مانند تار عنکبوت درخشان توسط کهکشان‌ها شدند.

با این که مدل یاد شده برای توضیح ساختارهای عظیم عالی عمل می‌کند، وقتی از آن برای درک ساختارهای کوچکتر مانند کهکشان‌های تکی استفاده می‌شود به مشکل برمی‌خورد. برای مثال این مدل پیش‌بینی می‌کند که راه شیری باید توسط هزاران کهکشان کوچک‌تر احاطه شده باشد؛ مانند وضعیت زمین و ماهواره ها. اما از کهکشان‌هایی که در مدار راه شیری گردش می‌کنند تاکنون تنها ۵۹ عدد مشاهده شده است.

محققان این مطالعه جدید از همین موضوع برای دستکاری مدل اصلی استفاده کردند. آن‌ها جهانی را شبیه‌سازی نمودند که توسط ماده تاریک با خواص مختلف پر شده بود، سپس هاله‌های ماده تاریک به دست آمده از این شبیه‌سازی را با ساختار شناخته شده کهکشان راه شیری و کهکشان‌های موجود در مدارش مقایسه کردند تا به میزان شباهت آن‌ها با یکدیگر پی ببرند.

آن‌ها متوجه شدند برای اینکه مدل به دست آمده و مشاهدات واقعی تشابه داشته باشند، ماده تاریک باید از آن چه تصور می‌شود سبک‌تر و گرم‌تر باشد، که در نتیجه سرعت حرکتش هم بیشتر می‌شود. علاوه بر این معلوم شد واکنش‌پذیری آن با ماده عادی تا هزار برابر از آن چه قبلاً تصور می‌شد کمتر است. احتمالا دلیل بی‌نتیجه بودن تمام آزمایش‌هایی که تاکنون برای یافتن این ماده انجام شده‌اند همین است.

ایتان نادلر (Ethan Nadler)، نویسنده اصلی این تحقیق می‌گوید: «آن چه کار را هیجان‌انگیز می‌کند این است که تحقیق ما مشاهدات کهکشان‌های کم‌نور و تئوری‌های مربوط به رفتار ماده تاریک در روزهای اولیه جهان را به زیبایی مرتبط می‌نماید. این تحقیق بسیاری از موارد را به یکدیگر متصل می‌کند و با این کار، اطلاعاتی بسیار مهم درباره ماهیت ماده تاریک در اختیارمان قرار می‌گیرد. با اینکه همچنان نمی‌دانیم ماده تاریک چیست، این مطالعه دامنه احتمالات را درباره اینکه این ماده واقعا چه چیزی می‌تواند باشد محدودتر می‌کند.»

منبع دیجیاتو
با اشتراک گذاری مطلب از اسپاش حمایت کنید
https://espash.ir/?p=13508

به 11 هزار فالوئر اینستاگرام اسپاش بپیوندید

مطالب پیشنهادی اسپاش
اشتراک در
اطلاع از
guest

0 نظرات
بازخورد (Feedback) های اینلاین
مشاهده همه دیدگاه ها