ماده تاریک کیهان

قدیمی‌ترین نور ثبت شده در کیهان، اسرار عجیبی را در مورد ماده تاریک فاش می‌کند

دانشمندان با استفاده از قدیمی‌ترین نور ثبت شده در کیهان به اکتشاف درباره ماده تاریک و سابقه آن پرداختند و به اسرار عجیبی پی بردند.

دانشمندان در مطالعات جدید خود از قدیمی‌ترین نور ثبت شده در کیهان استفاده کردند تا نگاهی به سابقه ماده تاریک داشته باشند. بر اساس مشاهدات قبلی، سابقه ماده تاریک به ۱۰ میلیارد سال پیش برمی‌گردد؛ اما مطالعه جدید این اطلاعات را به چالش کشید و سابقه ماده تاریک را به ۱۲ میلیارد سال پیش نسبت داد.

بررسی قدیمی‌ترین نور در کیهان و سابقه ماده تاریک

ماده تاریک یکی از بزرگ‌ترین رازهای حل نشده علمی است. این ماده عجیب و غریب، نور قابل شناسایی از خود ساطع نمی‌کند. دانشمندان فقط می‌دانند که ماده تاریک به دلیل تاثیر گرانشی واضح بر ماده مرئی عادی،‌ مانند بدن انسان، مواد ستارگان و سیارات وجود دارد.

اگر ماده تاریک شناسایی شود، شکاف بزرگی در دانش ما از کیهان پر می‌شود. بنابراین به پاسخ بسیاری از سوالات علمی دیگر، مانند ترکیب بنیادی جهان و تکامل کهکشان‌ها نیز نزدیک‌تر خواهیم شد.

نور کیهان ماده تاریک

گروهی از دانشمندان به رهبری هیرونائو میاتاکه (Hironao Miyatake)، کیهان شناسی در دانشگاه ناگویا، اولین سابقه توزیع ماده تاریک را در اطراف کهکشان‌ها و دوره اولیه کیهان به دست آوردند.

این دستاورد دریچه‌ای جدید برای محدود سازی پارامترهای کیهانی باز می‌کند. مطالعه این گروه در مجله نامه‌های بررسی فیزیکی (Physical Review Letters) منتشر شد.

این گروه موفق شد با کمک پس زمینه ماکروویو کیهانی یا به اختصار CMB، قدیمی‌ترین نور قابل مشاهده در جهان را بررسی کند. این نور توسط گرمای باقی مانده از انفجار بزرگ یا همان بیگ بنگ تولید شده‌است.

ماسامی اوچی، کیهان شناس در دانشگاه توکیو که یکی از نویسندگان این مطالعه نیز بود، گفت:

به ماده تاریک در اطراف کهکشان‌های دور نگاه کنید! بعد از این که من در مورد یک نمونه کهشان بزرگ دور صحبت کردم، هیرونائو به من گفت که شاید بتوان با CMB به ماده تاریک اطراف این کهکشان‌ها نگاه کرد. این یک ایده دیوانه کننده بود! هیچ‌ کس نمی‌دانست که این کار امکان پذیر است.

نور کیهان ماده تاریک

ماده تاریک به طور مساوی در سراسر جهان توزیع نشده‌است. توده‌های ماده تاریک معمولاً با اجرام عظیمی که از ماده منظم ساخته شده‌اند، منطبق است. نمونه این اجرام عظیم کهکشان‌ها هستند.

یک راه برای درک نحوه تکامل ماده تاریک در طول زمان و تاثیر آن بر ماده منظم این است که از تلسکوپ‌های طبیعی عجیبی به نام لنزهای گرانشی استفاده کنیم.

لنرهای گرانشی زمانی ایجاد می‌شوند که اجرام عظیمی، مانند خوشه‌های کهکشانی در مقابل اجرام دورتر از دید ما قرار بگیرند. سپس میدان‌های گرانشی اجرام پیش زمینه، نور اجرام پس زمینه را به گونه‌ای منحرف می‌کنند که ما بتوانیم آن‌ها را تا صد برابر بزرگ‌ نمایی کنیم. در این صورت دانشمندان قادر خواهند بود که گوشه‌های دوردست کیهان را که از دید خارج بودند، مشاهده کنند.

لنزهای گرانشی به محققان کمک کرده است تا توزیع ماده تاریک را به ۱۰ میلیارد سال پیش نسبت دهند؛ اما میاتاکه و همکارانش اکنون تکنیک جدیدی را پیش گرفتند که سابقه ماده تاریک را به ۱۲ میلیارد سال پیش نسبت می‌دهد.

گروه تحقیقاتی به رهبری میاتاکه از دوربین سوبارو هایپر سوپریم، یک پروژه ستاره شناسی بر فراز مائونا کیا در هاوایی استفاده کردند. از این طریق موفق شدند، ۱/۵ میلیون کهکشان لنزی را که در ۱۲ میلیارد سال پیش وجود داشتند، شناسایی کند.

کیهان

سپس محققان تصاویر ثبت شده را با مشاهدات CMB که توسط ماهواره پلانک آژانس فضایی اروپا گرفته شده بود، ترکیب کردند. این تکنیک آن‌ها، انحراف لنزهای ظریف امواج ماکروویویی که نور باستانی را تشکیل می‌دهند، آشکار کرد.

این تکنیک به میاتاکه و همکارانش در ترسیم الگوی ماده تاریک در کیهان کمک کرد. نتایج این تکنیک جدید آن‌ها به مقدار کمی تفاوت در اندازه گیری کیهان شناختی کلیدی، یعنی توده بودن ماده در مقایسه با مدل استاندارد کیهان شناسی اشاره می‌کند.

اگر شکاف بین مشاهدات و نظریات در مطالعات آینده همچنان ثابت بماند، چالشی برای مدل ایجاد خواهد شد که به ظهور اطلاعات فیزیکی جدید نیاز خواهد داشت. میاتاکه در این باره گفت:

یافته ما هنوز نامشخص است. اما اگر یافته‌ ما درست باشد، نشان‌ دهنده ناقص بودن کل مدل است! البته این هیجان‌انگیز است؛ زیرا اگر نتیجه ما پس از کاهش تردیدها ثابت بماند، می‌تواند نشان دهنده بهبود مدل باشد و در نهایت ممکن است، بینشی از ماهیت ماده تاریک به ما بدهد.

میاتاکه در پایان مصاحبه خود گفت، از این که پنجره جدیدی را به آن دوران قدیم باز کرده،‌ خوشحال بوده است.

پاسخ بدهید

وارد کردن نام و ایمیل اجباری است | در سایت ثبت نام کنید یا وارد شوید و بدون وارد کردن مشخصات نظر خود را ثبت کنید *

*