چرا دانشمندان فکر می کنند ماده تاریک وجود دارد؟

بیگ بنگ: نگاه کردن به تصویر زیر انگیزه ای برای تخیل ایجاد می کند. اولا اینکه هر نقطه ای در این تصویر یک کهکشان است نه یک ستاره و هر کهکشان دارای ۱۰۰ میلیارد ستاره است که در میان آنها احتمالا صدها میلیارد سیاره نیز وجود دارد و احتمالا دارای تمدن هایی که ما مدتهای مدید است از آنها بی خبریم. به این دلیل از واژه مدت های مدید استفاده می کنم که این تصویر مربوط به ۵ میلیارد سال قبل می شود.

نور مربوط به این تصویر ۵۰۰ میلیون سال قبل از تشکیل خورشید و کره زمین(خورشید ۴٫۶ میلیارد سال و زمین ۴٫۵ میلیارد سال دارد)، از این کهکشانها تابیده شده است. بسیاری از ستارگان موجود در این تصویر دیگر وجود ندارند و انرژی اتمی شان را میلیاردها سال پیش به اتمام رسانده اند. فراتر از آن، تصاویر کج و منحرف شده نشان می دهد بحثی که “فریتز زوییکی” در سال ۱۹۳۳ مطرح کرد امکان پذیر است.

منظور لنز گرانشی یا انحنای نور در میدان گرانشی است به این معنی که اگر ما شیء روشنی را در نظر بگیریم که در پشت جرم عظیمی قرار گرفته است، امواج نوری که از آن شیء در جهت های مختلف پراکنده می شود، می توانند در اطراف آن جرم خم شده و دوباره همگرا گردند، همانطور که این اتفاق هنگام عبور نور از یک عدسی معمولی می افتد و در نتیجه باعث بزرگنمایی شیء نورانی شده یا تصاویر مختلفی از شیء اصلی تشکیل می دهد که بعضی از آنها ممکن است کج به نظر آیند. تصاویری که در سمت چپ عکس زیر بسیار انحراف یافته اند [به رنگ آبی]، تصاویر بزرگنمایی شده (و کشیده شده) از کهکشانی است که احتمالا در غیر این صورت هرگز دیده نمی شد.
اما عقب گرد از این تصویر برای تعیین توزیع جرم در این خوشه کهکشانی یک فرایند دشوار و نیازمند ریاضیات بسیار پیچیده است. برای انجام این کار محققی بنام تایسون اقدام به ساخت مدلی کامپیوتری از خوشه کرده و تشعشعاتی که از منبع به سمت خوشۀ کهکشانی در تمامی جهات ِ ممکن منتشر می شود را مسیریابی کرد و با استفاده از قوانین نسبیت عام تا جایی مسیرهای مناسب را تعیین کرد که منطبق با مشاهدات ِ محققان باشد. پس از اتمام این فعالیت ها تایسون و همکارانش تصویری را بدست آوردند که به دقت نحوه توزیع جرم را در این سیستم نشان می داد.

چیز عجیبی در این تصویر وجود دارد. نقاط نوک تیز در تصویر نشان دهندۀ موقعیت کهکشان های قابل رویت در عکس اصلی است اما بسیاری از جرم موجود در سیستم، نه در موقعیت کهکشانها بلکه به صورت هموار و تاریک در بین کهکشان ها گسترده شده است. این چیز تاریک که ماده تاریک نامیده می شود در حقیقت جرمی بیش از ۴۰ برابر جرم اشیای مرئی موجود در این سیستم، در میان کهکشان ها پراکنده شده است. بنابراین ماده تاریک فقط محدود به کهکشان ها نیست، بلکه بر چگالی کل خوشه های کهکشانی نیز حکمرانی می کند! [اطلاعات بیشتر: ماده تاریک چیست]

نویسنده متن: دکتر مصطفی رحمانی

برگرفته از کتاب جهانی از عدم از لاورنس کراوس

image_pdfimage_print
(13 نفر , میانگین : 4٫54 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=62413
مصطفی رحمانی

مصطفی رحمانی

فارغ التحصیل از دانشگاه تهران در سال 1383 در رشته ی دکترای دندانپزشکی، علاقه مند به مباحث فیزیک و نجوم میباشد و در زمینه انتشار مقاله با وبسایت بیگ بنگ همکاری دارد.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۴ پاسخ‌ها

  1. صادق گفت:

    واقعا این تصوریر هر ادمی رو وحشت زده میکنه

  2. فریدون گفت:

    چه فایده!ما روی کره نه چندان آبی زمین اسیریم.چی میشد یه سفینه شاید دونفره داشتم و باهاش اقیانوس عظیم کیهانی رو درمینوردیدیم البته با سرعتی بیشتر از سرعت نور!

  3. کرم پور گفت:

    آیا در اصل مقاله ذکر نشده که پهنای این تصویر چند درجه است؟ احتمالا باید در حدود قطر ماه کامل باشد!؟

  4. پوپک گفت:

    با استفاده از ماده تاریک و انرژی تاریک میشه میلیاردها برابر نیروگاه های سوخت هسته‌ای و حتی نیروگاه های گداخت هسته‌ای انرژی استحصال کرد

پاسخ دهید

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