دانشمندان احتمالا ذرات تشکیل دهنده ماده تاریک را شناسایی کردند!

بیگ بنگ: درک ماده تاریک بی نهایت پیچیده و شگفت انگیز است. احتمالا یکی از دلایلش هم این است که این ماده کاملا نامرئی است. در واقع دانشمندان وجود ماده تاریک را از رفتار گرانشی آن استنباط کرده اند. به تعبیر دیگر مشاهدات گرانشی که تاکنون از سطح جهان به دست آمده، دو راه برای ما باقی گذاشته است، یا باید به طور کلی دیدمان از گرانش را تغییر دهیم، یا اینکه وجود ماده تاریک را بپذیریم، که البته راه دوم با توجه به اطلاعاتی که فعلا در دسترس است، قریب به احتمال تر است.

152a752به گزارش بیگ بنگ، با اینکه به نظر می رسد پدیده های مختلفی وجود دارند که موجودیت ماده تاریک را توضیح می دهند، ولی هنوز هیچ مدرک ِ کامل و واقعی  که وجود آن را به اثبات برساند کشف نشده است. البته مطالعات زیادی تاکنون انجام شده، ولی هنوز هیچکدام به نتیجه نرسیده اند. به هر حال آنطور که ما فکر می کنیم، ماده تاریک حدود ۲۵ تا ۲۷ درصد از کل ماده-انرژی جهان قابل مشاهده را تشکیل داده است.

این ماده دیده نمی شود و به نظر می رسد که فعل و انفعالی بر روی فوتون ها ندارد، اما اثر گرانشی خودش را دارد، و در حال حاضر ما فقط با استناد به همین اثر گرانشی است که از وجود ماده تاریک صحبت میکنیم، چنین چیزی احتمالا آنقدر قابلیت ندارد که بتوان روی آن مانور داد، ولی همین میزان هم برای اینکه تیم تحقیقاتی آلمانی-مجارستانی متشکل از دانشگاه ووپرتال، دانشگاه ایتوویوس بوداپست، و مؤسسهٔ پژوهشی یولیش روی این موضوع کار کنند، کافی به نظر می رسد. این تیم به رهبری زولتان فودور، با توسعه ی مدل استاندارد فیزیک ذرات بنیادی، و استفاده از ابر کامپیوتر آزمایشگاه زوریخ به نام ژن آبی-کیو (BlueGene/Q) به برآورد های پیشرفته ای برای پیش بینی ذرات تشکیل دهنده ی ماده تاریک پرداخت.

تصاویری شبیه سازی شده از توزیع ماده تاریک در جهان

تصاویری شبیه سازی شده از توزیع ماده تاریک در جهان

رقیب سبک وزن

دانشمندان معتقدند درک ِ ماده تاریک تا حدود ِ زیادی به ذرات تشکیل دهنده اش بستگی دارد. در این باره دو احتمال وجود دارد، ماده تاریک یا از ذرات بسیار سنگین تشکیل شده و یا ذراتی سبک، تیم فودور بیشتر روی احتمال ِ دوم مانور داده اند. از میان ذراتی که برای ماده تاریک در نظر گرفته شده اند اکسیون محتمل ترین آنها شناخته شده است (اگرچه خود این ذره هم هنوز فرضی است). آنچه محققان نیاز دارند، شواهدی است که نشان دهد این ذرات بنیادیِ بسیار سبک واقعا وجود دارند.

از لحاظ تئوری، مفهوم وجود ذره ای به نام اکسیون در فرمی برای توضیح ِ کرودینامیک کوانتومی(QCD) پیش بینی می شود. هدف  تیم تحقیقاتی این بود که به کمک ابر کامپیوتر ژن آبی بررسی کند که آیا اکسیون ها می توانند وجود داشته باشند و در تشکیل  ماده ی  جهان سهیم باشند یا خیر. نتایج تحقیق امیدوار کننده بود. اگر بیشترِ ماده تاریک از اکسیون ها ساخته شده باشد، این ذره باید جرمی بین ۵۰ تا ۱۵۰۰ میکرو الکترون ولت (واحد استاندارد جرم ذرات بنیادی) داشته باشد، یعنی چیزی در حدود ۱۰ میلیارد بار سبک تر از الکترون. در کهکشان راه شیری در هر سانتی متر مکعب از فضا یک تریلیون اکسیون وجود دارد ( و در کل جهان به طور متوسط در هر سانتی متر مکعب ۱۰ میلیون اکسیون وجود دارد).

cdms_darkmatterفودور گفت: « نتایج تحقیقات ما احتمالا آغازی خواهند بود برای کشف این ذرات». این مطالعه می تواند چهارچوبی عملیاتی برای تحقیقات بعدی ایجاد کند. همچنین تیم فودور پیش بینی می کند که در سالهای آینده، ما از نظر تجربی هم قادر خواهیم بود وجود اکسیون ها تایید و یا رد کنیم و با کمک ابر کامپیوتر زوریخ گام به گام به کشف اسرار ماده تاریک نزدیک تر می شویم. حال ما می دانیم که در آینده باید به دنبال چه چیزی بگردیم. جزئیات بیشتر این پژوهش در مجله ی Nature منتشر شده است.

ترجمه: امین میرزایی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: futurism.com

image_pdfimage_print
(24 نفر , میانگین : 4٫75 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=58902
امین میرزایی

امین میرزایی

دانشجوی کارشناسی روانشناسی-علاقه‌مند به نجوم، کیهان شناسی، روانشناسی، جامعه شناسی میباشد و در زمینه انتشار مقاله با وب سایت بیگ بنگ همکاری می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *