یافته‌های جدید در مورد ماده‌ی تاریک

بیگ بنگ: شبکه‌ای در فضای بین کهکشانی، یک جنگل انبوه کیهانی که توسط نورهای دور روشن شده است و معمایی برای حل کردن. اینها توصیفات زیبای یک تحقیق علمی است که توسط یک گروه بین‌المللی از محققان مرکز بین‌المللی مطالعات پیشرفته(SISSA)، مرکز بین‌المللی فیزیک نظری عبدالسلام (ICTP) در تریست، موسسه‌ی ستاره‌شناسی کمبریج و دانشگاه واشنگتون انجام شده است. نتیجه‌ی این تحقیقات فهم بهتر یکی از اساسی‌ترین مولفه‌های کیهان به نام ماده‌ی تاریک است.

به گزارش بیگ بنگ، دانشمندان به منظور فهم ویژگی‌های ماده‌ی تاریک تعامل ” شبکه‌ی کیهانی” با نور ساطع شده از اختروش‌ها و کهکشان‌های دوردست را بررسی کرده‌اند. شبکه‌ی کیهانی از رشته‌هایی ساخته شده از گاز و ماده‌ی تاریک موجود در تمام کیهان می‌باشد. فوتون‌ها در واکنش با هیدروژن رشته‌های کیهانی سبب ایجاد رشته‌های جذبی به نام “جنگل لیمان آلفا” می‌شوند. این واکنش‌های میکروسکوپی چندین ویژگی مهم ماده‌ی تاریک در فاصله‌های کیهانی را آشکار کرده‌اند. این نتایج همچنین از نظریه‌ی ماده‌ی تاریک سرد که ترکیبی از ذرات با سرعت بسیار پایین است حمایت می‌کند. علاوه بر آن برای اولین بار با مدل ماده‌ی تاریک فازی که در آن ذرات ماده‌ی تاریک سرعت‌ها بالاتری دارند متناقض است. این تحقیق با شبیه‌سازی‌های ابرکامپیوترهای موازی بین‌المللی، انجام شده است.

اگرچه ماده‌ی تاریک جزء مهمی از کیهان است اما به طور مستقیم قابل مشاهده نیست چرا که تابش الکترومغناطیسی از خود ندارد و تنها از طریق اثرات گرانشی قابل مشاهده است. ماهیت این ماده پنهان همچنان یک راز است. نظریه‌هایی که سعی در کشف ماهیت این ماده دارند بسیارند. دانشمندان در این تحقیق دو نظریه از این نظریات را بررسی کردند.این دو نظریه شامل نظریه‌ی ماده‌ی تاریک سرد که یک الگوی مدرن کیهان شانسی است و مدلی جایگزین به نام ماده‌ی تاریک فازی (FDM)  است که بر اساس آن ماده‌ی تاریک متشکل از بوزون‌های بسیار سبک با فشار کم در مقیاس‌های کوچک است.

دانشمندان به منظور بررسی‌ شبکه‌ی کیهانی جنگل لیمان آلفا را مورد آزمایش قرار دادند. جنگل لیمان آلفا متشکل از مجموعه‌ی خطوط جذب است که توسط نور ساطع شده‌ی منابع نور درخشان و بسیار دور تولید شده‌اند. این خطوط از فضای بین کهکشانی گذشته و به تلسکوپ‌های ما در زمین می‌رسد. واکنش اتمی فوتون‌ها با هیدروژن موجود در رشته‌های کیهانی برای مطالعه‌ی ویژگی‌های کیهان و ماده‌ی تاریک در فاصله‌های بسیار زیاد مورد استفاده قرار می‌گیرد.

محققان با استفاده از شبیه‌سازی‌های انجام گرفته توسط ابرکامپیوترها، تعامل نور با شبکه‌ی کیهانی را بازتولید کرده‌اند. بنابراین توانستند به برخی از ویژگی‌های ذرات سازنده‌ی ماده‌ی تاریک پی ببرند. محققان بر اساس این شواهد به طور خاص برای اولین بار نشان دادند که توده‌ی ذرات که بر اساس مدل FDM ادعا می‌شود ماده‌ی تاریک را می‌سازند با جنگل لیمان آلفای مشاهده شده توسط تلسکوپ کک در هاوایی و تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه‌ی جنوبی اروپا در شیلی سازگار نیست. اساسا به نظر می‌رسد که این مطالعه نظریه‌ی ماده‌ی تاریک فازی را تایید نمی‌کند. اما داده‌ها از سناریوی بررسی شده توسط مدل ماده‌ی تاریک سرد حمایت می‌کند.

دانشمندان می‌گویند نتایج به دست آمده از این جهت که امکان ساخت مدل‌های نظری جدید توصیف کننده‌ی ماده‌ی تاریک و اضافه کردن فرضیات جدید به ویژگی‌های کیهان را فراهم می‌کند مهم می‌باشند. این نتایج می‌توانند به انجام آزمایشات در آزمایشگاه کمک کرده و تلاشها در راستای پیشرفت در این حوزه‌ی علمی هیجان‌انگیز را هدایت کند. جزئیات بیشتر این پژوهش در نشریۀ Physical Review Letters منتشر شده است.

ترجمه: معصومه رحیمی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: sciencedaily.com

image_pdfimage_print
(14 نفر , میانگین : 4٫93 از 5)
لینک کوتاه مقاله : http://bigbangpage.com/?p=68583
معصومه رحیمی

معصومه رحیمی

دانشجوی ارشد علوم کامپیوتر، علاقه‌مند به علوم اعصاب، علوم شناختی، کیهان شناسی، سیستم های هوشمند میباشد و در زمینه انتشار مقاله با وب سایت بیگ بنگ همکاری دارد

شما ممکن است این را هم بپسندید

۵ پاسخ‌ها

  1. فریدون گفت:

    من ایده بسیار جالب از ماده تاریک و انرژی تاریک و همچنین الکترومغناطیس و نور پیدا کرده ام که متاسفانه نیاز به ریاضیات مدرن و بخصوص توپولوژی داره و من دانشم در این رشته بخصوص ناقصه.کسایی که متخصصند تو این زمینه اگه دوست دارند باهم روش کار کنیم بهم خبر بدن ممنون.

  2. bahram گفت:

    ایا ماده تاریک همان ماده اتر که در قرن نوزدهم تصور می شد فضای خالی را پر می کند نیست نیست

  3. حسین گفت:

    در جواب اقای بهرام تا جایی که من اطلاع دارم باید بگویم که این ماده تاریک غیر از آن اتری است که دانشمندان گذشته معتقد بودند. فکر اتر از آنجا بوجود آمد که معلوم شد نور بصورت موج در فضا سیر می کند! چون دانشمندان و فلاسفه می دانستند که هر موجی باید در یک محیط مادی حرکت کند نظر دادند که باید در فضای بین خورشید تا زمین و همچنین فضای بین ستارگان ماده ای وجود داشته باشد که بدون جرم است و قابل مشاهده نیست , به این ماده فرضی اتر نام نهادند! ولی در حال حاضر مشخص شده است که جرم کل ماده عالم ، بیشتر از میزانی است که مشاهده می شود یا به طریقی قابل تشخیص است. بنا بر این دانشمندان نظر دادند که شاید ماده ای ناشناخته در کیهان وجود دارد که دارای جرم است ولی نه از خود نوری منتشر می کند و نه نور را جذب می کند ! بطوری که قابل تشخیص نیست و فقط از روی میزان گرانشی که بر بقیه اجرام وارد می کند قابل شناسایی است که به ان ماده تاریک می گویند!

  4. یوسف جلالی گفت:

    ماده تاریک در تقابل با ماده است به همین خاطر است که نیروی جاذبه بوجود میاید و همین دلیل حفظ کهکشانهاست ماده تاریک در بیرون کهکشانها از چگالی بالاتری نسبت به داخل کهکشانهاست این ماده از متلاشی شدن اتمها در فرآیند بیگ بنگ حاصل شده است

پاسخ دهید

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