کشف نشانه‌هایی از ماده تاریک در ایستگاه فضایی

بیگ بنگ: يافتن نشانه‌اي از ماده تاريك، ماده فرضي كه 26.8 درصد از جهان شناخته شده را تشكيل داده‌ است و شناسایی اجزای تشکیل دهنده این ماده مرموز، سال‌‌هاست كه به آرزوي دانشمندان جهان تبديل شده‌ و اكنون نشانه‌هايي جديد از وجود اين ماده در دو پژوهش جداگانه كه به جريان تعدادي آنتي پروتون از درون ايستگاه فضايي بين‌المللي اشاره دارند به دست آمده‌است.

به گزارش بیگ بنگ به نقل از همشهری، محققان ابتدا براي توضيح عدم هماهنگي ميان ماده موجود در جهان هستي و ميزان گرانشي كه اين ماده را در كنار يكديگر نگه داشته‌است، به فرضيه ماده تاريك رسيدند، ماده‌اي مرموز كه با تشعشعات الكترومغناطيسي تعامل ندارد از اين رو نامرئي است. عدم برابري به اين معني است كه اگر تمامي ماده‌هاي سازنده ستاره‌ها، سياره‌ها، كهكشان‌ها و مواد ميان اين پديده‌ها را در يكجا جمع كنيم باز هم نمي‌توان دليل وجود اين ميزان نيروي گرانش را توضيح داد مگر اينكه ماده‌اي نامرئي در كار باشد.

باوجود يافتن شواهدي از تاثيرات فرضي اين ماده بر جهان، هنوز هيچ مدرك قطعي و ملموسي از وجود اين ماده به دست نيامده است و دانشمندان كم‌كم به فكر ارائه توضيحي ديگر براي وجود نيروي جاذبه زيادي موجود در جهان افتاده‌اند. اما نتايج دو مطالعه جديد اميد‌هايي تازه را زنده كرده‌است. دو گروه مجزا از آلمان و چين-تايوان در اين پژوهش‌ها به تجزيه و تحليل داده‌هاي به دست آمده از طيف‌سنج مغناطيسي آلفا يا AMS در ايستگاه فضايي بين‌المللي درباره تعداد آنتي‌پروتون‌هاي رديابي شده پرداختند. آنتي‌پروتون‌ها جفت پاد ماده پروتون‌ها بوده و بخشي بسيار ناچيز از پرتوهاي كيهاني كه به صورت ثابت از فضا در جريان هستند را تشكيل مي‌دهند.

اين ذرات معمولا به واسطه برخورد ميان پرتوهاي پرانرژي كيهاني و گازهاي ميان‌ستاره‌اي ايجاد مي‌شوند، اما پيش‌بيني‌ شده‌ است كه اين ذرات مي‌توانند دراثر برخورد ميان ذرات ماده تاريك نيز ايجاد شوند، زماني كه دو ذره از ماده تاريك يكديگر را نابود مي‌كنند. براي تعيين چگونگي ايجاد اين ذرات،‌ دو گروه به صورت مجزا پيش‌بيني كردند كه AMS در هر دو سناريو، در حضور يا بدون حضور ماده تاريك چند آنتي پروتون را رديابي خواهدكرد.

محققان آلماني دريافتند داده‌هاي به دست آمده با مدلي كه در آن ماده تاريك حضور دارد، همخواني دقيق‌تري دارد و چيني‌ها نيز با وجود اينكه فرضياتي متفاوت را در نظر گرفتند، اما به نتيجه‌اي مشابه دست يافتند: داده‌هاي AMS با در نظر گرفتن مدلي كه ماده تاريك در آن حضور دارد معني‌دارتر مي‌شوند و اين به آن معني است كه دانشمندان احتمال مي‌دهند آنتي‌پروتون‌ها به واسطه برخورد ذرات تاريك با يكديگر ايجاد شده‌اند.

اينكه دو گروه مجزا از يكديگر به نتيجه‌اي كاملا مشابه دست پيدا كنند نشانه‌اي اميدواركننده است اما لزوما به معني تاييد وجود ماده تاريك نخواهد بود. با اين‌همه اين نتايج با نتايج پيشين به دست آمده از آزمايش‌هايي كه توسط AMS انجام گرفته نيز همخواني دارند. جزئیات بیشتر این پژوهش طی دو مقاله در آدرس اینجا و اینجا در نشریۀ Physical Review Letters منتشر شده است.

سایت علمی بیگ بنگ / منبع: sciencealert.com