کهکشان تاریک می تواند به کشف یکی از بزرگترین رازهای علم کمک کند!

بیگ بنگ: جایی در جهان در فاصله ی ۳۳۰ میلیون سال نوری از کهکشان راه شیری، کهکشانی بنام دراگون فلای ۴۴ وجود دارد که تقریبا با کهکشان ما هم جرم است، اما این دو قلوی کیهانی یک راز تاریک دارد. دانشمندان با استفاده از قوی ترین تلسکوپ های زمینی دریافتند که حدود ۹۹.۹۹ درصد از این کهکشان از ماده تاریک تشکیل شده! براستی ماده تاریک چیست که این چنین کیهان شناسان را گیج کرده است؟ 

627372main_hubble_full_fullبه گزارش بیگ بنگ، تنها یکی از بزرگترین رازهای کیهان از این واقعیت سرچشمه می گیرد: ۸۵ درصد جرم جهان فاقد توضیح است. این بدین معنی است که همه مردم و کوهها، سیارات، ستارگان، کهکشان و… که می بینید تنها ۱۵ درصد جرم جهان را تشکیل می دهند. بقیه آن از ماده تاریک تشکیل شده است، ماده تاریک نوعی چسب کیهانی است که اجرام جهان را کنار هم نگه می دارد. در حالی که ما آن را نمی بینیم، ما از چگونگی حرکت ستارگان و کهکشان ها در فضا می دانیم که وجود دارد. فشار گرانش نمی تواند مسئول حرکت ستارگان باشد، زیرا زمانی که دانشمندان همه ی مادۀ عادی جهان را اضافه کنند-همه ستاره ها، سیارات و اجرام کیهان- نمی توانند به تنهایی توسط تاثیر گرانشی جابجا شوند، چون سرعت حرکت ستاره ها با تاثیری چیزی ناشناخته، بیشتر می شود و همین مسئله برای دانشمندان بسیار عجیب است!

اما این تاثیر تنها روی ستارگان نیست، دانشمندان این تاثیر شگفت انگیز را در همه ی کهکشان ها نیز دیده اند. و اگر همه ی ماده ای که ما می توانیم ببینیم برای کشیدن ستاره ها در این سرعت کافی نیست. پس چیزی نامرئی باید این اجرام را به حرکت در بیاورند، دانشمندان آن را “ماده تاریک” می نامند. حتی حسگرهای محققان قادر نبودند از سال ۱۹۲۲ سیگنالی از ماده ی تاریک را تشخیص دهند. بنابراین ما واقعا نمی دانیم که ماده تاریک چیست که قسمت وسیعی از کیهان را تشکیل داده و در حال حاظر یک راز بزرگ محسوب می شود. اما دانشمندان بتازگی کهکشان ِ سنگین وزن جدیدی را که بیشترش از ماده تاریک تشکیل شده را یافته اند، آنها امیدوارند که با بررسی این کهکشان تاریک بتوانند این راز کیهانی را حل کنند.

دو قلوی گم شدۀ کهکشانی

در حالی که این کهکشان نسبتا نزدیک است، بسیار کم نور نیز میباشد، تا جایی که دانشمندان نمی توانستند تشخیص دهند که اصلا کهکشان است، چون ستارگان این کهکشان به سختی مشاهده می شوند. ۹۹ عدد از ۱۰۰ ستارگان ِ کهکشان راه شیری را بردارید و می بینید که این کهکشان با چند ستاره کار می کند، یعنی تنها یک صدم ۱% از آن حاصل جرم ستارگان و جرم “عادی” است. در حقیقت کهکشانی که ستارگان کمتری دارد، اگر ماده تاریک نیز نداشته باشد، اصلا وجود ندارد. چون اگر کهکشانی فقط از ستارگان تشکیل شده باشد و ماده تاریکی نداشته باشد، این ستارگان کنار هم جمع نمی شوند، در واقع کهکشان های اطراف این اجرام را بسمت خود می کشند، تغییر شکل می دهند و در نهایت نابودشان می کنند. کهکشان هایی مانند دراگون فلای ۴۴ بسیار پراکنده هستند، اگر چیزی مثل ِ ماده ی تاریک وجود نداشته باشد که آنها را کنار هم نگه دارد به سرعت با محیط اطراف خود ترکیب می شوند. همانند یک فنجان چای که به سرعت در یک استخر حل می شود اما اگر چیز سنگین تر و جامدتری مانند توپ بولینگ باشد آنها کنار هم می مانند.

تصویری از کهکشان ِ تاریک دراگون فلای ۴۴ - طیف نگار تلسکوپ جمنای شمالی این تصویر و هاله ی اطراف کهکشان را ثبت کرده است.

تصویری از کهکشان ِ تاریک دراگون فلای ۴۴ – طیف نگار تلسکوپ جمنای شمالی این تصویر و هاله ی اطراف کهکشان را ثبت کرده است.

اگر ماده تاریک نامرئی است، ما چگونه می دانیم آنجاست؟

اخترشناسان با استفاده از مشاهدات تلسکوپ کک و جمنای در هاوایی نوری از ستارگانی کشف کرده اند که نشان می دهد با سرعت در حال حرکت در این کهکشان هستند و سرعت آنها بسیار بیش از حد انتظار بود. این عامل، کلیدی برای فهمیدن جرم کیهان است. آن نور درخشش کهکشان نیست، مربوط به حرکت ستاره ها است که نشان می دهد چه مقدار ماده تاریک آنجاست. این کل ِ جرم کهکشان است که نشان می دهد چه مقدارش از ستاره تشکیل شده و چه مقدارش از ماده تاریک تشکیل شده است. این عجیب و غریب نیست که کهکشانی ماده تاریک داشته باشد، بخش هایی از کهکشان ما نیز از این ماده ی شگفت انگیز تشکیل شده است. اما این کهکشان یک تریلیون برابر جرم خورشید را دارد و مقداری از کهکشان راه شیری سنگین تر است و اکثر از ماده تاریک تشکیل شده! به همین منظور موردی خاص در کیهان هست و جای سوال باقی می گذارد.

چندین چیز است که درباره ی کهکشان تاریک دراگون فلای ۴۴ باید درک کنیم، چگونه چنین کهکشانی شکل گرفته است؟ ما همیشه فکر می کنیم که تاریخ کهکشان هایی مانند راه شیری را می دانیم-چگونه ستاره ها خارج می شوند و بزرگ می شوند و چگونه در آنجا شکل می گیرند. همه ی اجرام یافت شده در این کهکشان تاریک بطور غیر منتظره ای شبیه کهکشان ما است اما ستارگانش صد برابر کمتر از راه شیری هستند، بنابر این فهمیدن اینکه چه اتفاقی در آنجا افتاده نیاز به بررسی بیشتری دارد.14372794118_7fb3f57668_oشکار ماده تاریک

دراگون فلای ۴۴ اولین کهکشانی نیست که بیشترش از ماده تاریک تشکیل شده، اما پرجرم ترین آنهاست. دانشمندان در جست و جوی کهکشان های کوتوله اطراف راه شیری برای بررسی ماده تاریک بودند، زیرا این کهکشان ها بسیار پرجرم هستند. یکی از محققان بنام “ون دوکوم” اعتقاد دارد که این کهکشان تاریک بهترین کاندید برای تشخیص سیگنال قابل احساس ماده تاریک میباشد. حالا ما با این شگفتی روبرو هستیم که دوقلوی تاریک کهکشان ما ممکن است مسیری برای تشخص ماده ی تاریک گریزان باشد. تلاش های بسیاری برای درک ماده تاریک صورت گرفته و آن فعلا یک راز برای دانشمندان است. ماده تاریک جرم غالب کیهان است و ما ایده ای نداریم که چیست. اما می توانیم با بررسی این نوع کهکشان، سیگانال هایی از ذرات ماده تاریک را تشخیص دهیم.

بررسی آینده

اگرچه کهکشان دراگون فلای ۴۴ یک شروع عالی است تا بتوانیم ماده تاریک را تشخیص دهیم، اما دانشمندان در حال جست و جوی دوقلوی دیگری از کهکشان راه شیری در همسایگی ما هستند تا زا نزدیک تر این پدیده را بررسی کنند. همچنین دانشمندان در جست و جوی کهکشان هایی هستند که تاریک تر از این کهکشان هستند تا به چگونگی تعداد محدود ستاره ها در چنین کهکشان هایی پی ببرند. آیا کهکشان هایی با ماده تاریک خالص وجود دارند؟ این موضوع فوق العاده هیجان انگیز است. بیشتر این کهکشان ماده تاریک خابص است. اما ما می خواهیم بدانیم آیا کهکشانی با ماده تاریک خالصیو بدون هیچ ستاره نیز وجود دارد؟ “ون دوکوم”گفت: ما به اجرام تاریک تر و تاریک تر نگاه خواهیم کرد و سعی خواهیم کرد جفت تاریک تر کهکشان راه شیری را بیابیم. ما می خواهیم مشاهدات را به خانوادهی اجرام تاریک تر گسترش دهیم. شگفت انگیز است که این اجرام ممکن است تحت سلطحه ماده تاریک باشند و یا ماده تاریک خالص که بسیار بزرگ است.ا مید است که با مطالعه این کهکشان بیاموزیم که ماده تاریک از چه چیزی تشکیل شده است. این کهکشان به ما امیدی داده که ما می توانیم از تکنیک های استفاده کنیم که حساسیت بیشتری دارد.

ترجمه: رامین فخاری / سایت علمی بیگ بنگ

منبع: businessinsider.com

(13 نفر , میانگین : 4٫69 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=55090

رامین فخاری

نویسنده این مطلب: رامین فخاری، دانشجوی کارشناسی برق و قدرت، علاقمند به نجوم، کیهان شناسی، زیست شناسی و تاریخ معاصر می باشد و به عنوان نویسنده در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

یک پاسخ

پاسخ دهید

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