یک جستجوی دیگر برای ماده‌ تاریک

بیگ بنگ: یک بار دیگر، ماده‌ تاریک پیدا نشد در صورتی که محققان امیدوار بودند آن را پیدا کنند. پانداکس(PandaX)– یک تانکر حاوی ۵۸۰ کیلوگرم زنون مایع در زیر کوهستان‌های جینپینگ سیچوان – چین – یکی از حساس‌ترین ردیاب‌های ماده‌ تاریک در سیاره‌ زمین است.

Dark Matterبه گزارش بیگ بنگ، اگر ماده‌ تاریک بتواند به ماده‌ای قابل شناسایی تبدیل شود و اگر ماده‌ تاریک از ذرات بزرگ و حجم‌دار به نام WIMPs تشکیل شده باشد (ذرات پرجرمی که فعل و انفعال ضعیفی با هم دارند) همانطور که دانشمندان برای مدت‌های طولانی فرض می‌کردند، آنگاه دیر یا زود مقداری از ماده‌ تاریک باید در ذرات زنون درون پانداکس وجود داشته باشد به گونه‌ای که محققان بتوانند آن را ردیابی کنند. اما اخیرأ داده‌های گزارش شده از یک آزمایش ۸۰ روزه که در سال ۲۰۱۵ کامل شد به فیزیکدانان می‌گویند که این اتفاق هنوز رخ نداده است. و این نتیجه‌ی پوچ و بی معنی در شکار ماده‎ تاریک اطلاعاتی را دربارۀ آن ارائه می‌دهد.

ماده‌ تاریک یک پازل گمشدۀ بزرگ در جهان است. وقتی دانشمندان طریقه‌ حرکت ستارگان در طول فضا و ساختار بزرگ مقیاس جهان را مطالعه می‌کنند، می‌توانند ببینند که چیزی گم شده است. هر چیزی که قادر به دیدن آن هستیم طوری رفتار می‌کند که گویی مادۀ خیلی بیشتری نسبت به چیزی که تلسکوپ نشان می‌دهد وجود دارد و کشش گرانشی را ایجاد می‌کند. این ماده‌ تاریک گمشده حداقل ۸۰ درصد از جرم جهان را توضیح می‌دهد. اما محققان هیچ ایده‌ای در مورد مواد تشکیل‌دهندۀ آن ندارند.

در مقاله‌ای که در ۱۲ جولای ۲۰۱۸ در مجله‌ Physical Review Letters منتشر شده، تیمی از محققان داده‌های صفرِ پانداکس را تفسیر کردند تا محدودیت‌های جدیدی را برای ماده‌ تاریک تعیین کنند – و این کار توضیح می‌دهد چه چیزی در بیرون وجود دارد. فرآیند بنیادی حذف که در این مقاله گزارش شده به نظر نسبتأ ساده است: این احتمال وجود ندارد که ماده‌ تاریک از ذراتی تشکیل شده باشد که فعل و انفعال معناداری با ماده‌ی معمولی دارند و جرم آنها بین ۵ میلیون تا ۱۰ میلیون برابر جرم پروتون است. اما این یک معامله‌ی بزرگ است، همانطور که “های-بو یو”، فیزیکدان دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید، و نویسنده‌ این مقاله توضیح می‌دهد.

به گفته‌ وی، این امر نشان می‌دهد که توضیحات احتمالی برای ماده‌ تاریک – مهمتر از همه WIMPs که باید در آزمایشی بر روی مقیاس پانداکس نمایش داده شود – می‌توانند نادرست باشند. ذرات ماده‌ تاریک احتمالأ کوچکتر از WIMPs هستند و به گونه‌ای رفتار نمی‌کنند که مطالعه‎ آنها آسان باشد. یو افزود: «باید آمادۀ این ایده شویم که ماده‌ تاریک با هیچ مادۀ دیگری فعل و انفعال ندارد به جز از طریق گرانش.»

بر اساس محدودیت‌های ماده‌ی تاریک که پانداکس و آزمایشات دیگر تعیین کرده‌اند، یو و همکارانش نتیجه می‌گیرند که بهترین آزمایشگاه برای درک ماده‌ تاریک همان آسمان شب است. ستارگان و کهکشان‌ها رفتارهای ظریفی را از خود نشان می‌دهند که محققان از آنها برای یافتن اطلاعاتی دربارۀ ماده‌ تاریک استفاده می‌کنند.

به گفته‌ یو، مشاهدات ستاره‌شناسی به مدلی اشاره دارند که ماده‌ تاریک خودتعاملی نامیده می‌شود – ذراتی که عمدتأ به طرق ناشناخته باهم فعل و انفعال دارند، بجای اینکه غالبأ با ماده‌ معمولی که به آن عادت کردیم تعامل داشته باشند. و بهترین راه برای مشاهدۀ این نوع ماده‌ تاریک از طریق تأثیر آن بر چیزی است که در فضای خارجی مشاهده می‌کنیم. (البته تمام دانشمندان با این قضیه موافق نیستند. حتی شک و تردیدهایی در مورد وجود داشتن ماده‌ی تاریک وجود دارد، گرچه آنها در اقلیت رو به افزایشند.)

یو گفت که هنوز فضا برای آزمایشات بر روی زمین وجود دارد تا ماده‌ تاریک به طور عمیق‌تری جستجو شود و حداقل فرآیند بیشترِ حذف را اجرا کند. یک محفظه‌ حاوی زنون بزرگتر و سنگین‌تر که نمی‌توان در آن به دنبال ذرات ماده‌ تاریک کوچکتر احتمالی گشت، همانند ذرات ابتدایی فرضی به نام آگزیون، می‌تواند محل شروع خوبی باشد.

ترجمه: سحر الله وردی/ سایت علمی بیگ بنگ

منبع: Livescience.com

(14 نفر , میانگین : 4٫50 از 5)
لینک کوتاه مقاله : https://bigbangpage.com/?p=77855
سحر الله وردی

سحر الله وردی

کارشناس مترجمی زبان انگلیسی و کارشناس ارشد آموزش زبان انگلیسی. علاقمند به علوم مختلف از جمله نجوم، کیهان شناسی و فیزیک می باشد و به عنوان نویسنده و مترجم متون تخصصی در وب سایت بیگ بنگ فعالیت می کند.

شما ممکن است این را هم بپسندید

۴ پاسخ‌ها

  1. mhd گفت:

    چه قدر تلاش کنونی اختر فیزیکدانان برای کشف ماهیت ماده تاریک آدم رو یاد تلاش دانشمندان اوایل قرن بیستم جهت کشف اتر(مدیای فرضی جهت انتشار امواج الکترومغناطیسی) و ماهیت آن میندازه. آخرش هم یه جوونی به اسم آلبرت اینشتین سر کله اش پیدا میشه و کل میز بازی رو یهو بهم میزنه. آیا تاریخ علم قراره دوباره بعد از صد سال تکرار بشه؟

  2. اردشیر گفت:

    فقط من نیستم که شک داره همچین ماده ای هست (شک و تردیدهایی در مورد وجود داشتن ماده‌ی تاریک وجود دارد، گرچه آنها در اقلیت رو به افزایشند)

  3. اریا گفت:

    بنظر من ماده تاریک همان ماده اتر است که فیزیکانان قدن نوزدهم بوجودش اعتقاد داشتند و اینشتین اونا رد کرد حالا دوباره تو معادلات نسبیت خودش را نشان می دهد

  4. نگار گفت:

    مرزی بین بودن و نبودن متصور نیست!پدیده های نمایش پذیر همانا میزان درک ما از طبیعت است.اتر زمانی بیشتر یک سازوکار ریاضی بود تا پدیده ای ملموس.و پرسش این است که پدیده ملموس تا کجاها قابل لمس است؟؟!ایا ژرفایی برای فهم وجود دارد؟!ماده تاریک خلایی از داده های قانون گرانش است و یک سازوکار ریاضی.و اینکه آیا جهان ما مجموعه ای از ساختارهای درهم تنیده ریاضی نیست؟؟!تنها ساختارهای ریاضیات هستی دارند و بس؟؟!

دیدگاهتان را بنویسید

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

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.