انتشار تازه ترین نقشه از توزیع ماده تاریک در کیهان

رمز من: یک نقشه جدید پیشگامانه، چگونگی توزیع ماده تاریک مرموز را به تصویر می کشد و کیهان شناسان می گویند که این نقشه دقیق از ماده تاریک را برای درک انبساط جهان به وجود آورده اند. نقشه جدید از نور تابش زمینه کیهانی (CMB) به عنوان نور پس زمینه استفاده می نماید تا تمام ماده میان ما و مه بانگ را نشان دهد.

به گزارش رمز من به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، جهان کیهانی مملو از رازهایی است که دانشمندان قرن ها در کوشش برای کشف آن بوده اند. ماده تاریک یکی از این رازهای گیج کننده است و درک آن می تواند به ما کمک نماید تا در مورد تکامل و ساختار جهان بیشتر بدانیم.

اکنون پژوهشگران با بهره گیری از تلسکوپ کیهان شناسی آتاکاما (ACT) نقشه دقیقی از ماده تاریک نامرئی به وجود آورده اند. این تصویر جدید و پیشگامانه، ماده تاریک مرموز را به تصویر می کشد که در یک چهارم کل آسمان توزیع شده است.

ایجاد این نقشه، نظریه آلبرت اینشتین را در مورد چگونگی رشد ساختارهای عظیم کیهانی و منحنی نور در گستره ۱۴ میلیارد سال عمر جهان تأیید می کند.

بلیک شروین، استاد کیهان شناسی در دانشگاه کمبریج و سرپرست گروه ACT در اطلاعیه ای اظهار داشت: از ماده تاریک نامرئی در آسمان تا بیشترین فواصل نقشه برداری کرده ایم و به وضوح خاصیت های این جهان نامرئی را می بینیم که صدها میلیون سال نوری وسعت دارد و بنظر می رسد دقیقاً همانطور است که نظریه های ما پیش بینی می کنند.

بیش از ۱۶۰ پژوهشگر داده های ACT تحت نظر بنیاد ملی علوم آمریکا را بررسی کردند. با این وجود، ثبت خاصیت های ماده تاریک که ۸۵ درصد از جهان را تشکیل می دهد، کار دشواری بود.

از آنجا که ماده تاریک با نور یا سایر انواع تابش الکترومغناطیسی برهمکنش ندارد، بررسی آن دشوار است و گرانش تنها چیزی است که می تواند اطلاعاتی در مورد ماده تاریک آشکار کند.

ماده تاریک (Dark Matter) گونه ای از ماده است که فرضیه وجود آن در ستاره شناسی و کیهان شناسی ارائه شده است تا پدیده هایی را توضیح دهد که بنظر می رسد ناشی از وجود میزان خاصی از جرم باشند که از جرم موجود مشاهده شده در جهان بیشتر است.

ماده تاریک بطور مستقیم با بهره گیری از تلسکوپ قابل مشاهده نیست. ماده تاریک از این جهت «تاریک» نامیده می شود که ظاهراً هیچ کنشی با میدان الکترومغناطیسی ندارد؛ به این معنا که تشعشعات الکترومغناطیسی (مانند نور) از خود منتشر نمی کند، آنرا بازتاب نمی دهد و جذب هم نمی کند؛ بدین سبب قابل رویت نیست.

به بیان دیگر، ماده تاریک ماده ای است که واکنشی نسبت به نور نشان نمی دهد؛ در عوض، وجود و خاصیت های ماده تاریک را می توان بطور غیرمستقیم و بوسیله تأثیرات گرانش بر روی ماده مرئی، تابش و ساختار بزرگ مقیاس جهان نتیجه گرفت.

طبق داده های تیم ماموریت پلانک در سال ۲۰۱۳ و بر پایه مدل استاندارد کیهان شناسی، کل جرم-انرژی موجود در جهان شناخته شده شامل ۴٫۹ درصد ماده معمولی، ۲۶٫۸ درصد ماده تاریک و ۶۸٫۳ درصد انرژی تاریک تشکیل شده است. این یعنی ماده تاریک ۲۶٫۸ درصد از کل ماده موجود در جهان را تشکیل می دهد و انرژی تاریک و ماده تاریک روی هم رفته ۹۵٫۱ درصد از کل محتویات جهان را می سازند.

اخترفیزیک دانان فرضیه ماده تاریک را مطرح نمودند تا اختلاف میان جرم محاسبه شده برای اجرام غول پیکر آسمانی توسط دو روش استفاده از تأثیرات گرانشی آنها یا استفاده از مواد درخشان درون آنها (ستارگان، گاز، غبار) را توضیح دهند.

این فرضیه اولین بار توسط یان اورت در سال ۱۹۳۲ برای توضیح سرعت های مداری ستارگان در کهکشان راه شیری و توسط فریتس زوئیکی در سال ۱۹۳۳ برای توضیح شواهد مربوط به «جرم گمشده» در سرعت های مداری کهکشان ها در خوشه های کهکشانی مطرح گردید. در پی آن خیلی از مشاهده های دیگر نیز عنوان شد که دلالت بر وجود ماده تاریک در جهان داشتند. همچون این مشاهده ها می توان به مشاهده سرعت های چرخشی کهکشان ها توسط ورا روبین در دهه های ۱۹۶۰–۱۹۷۰، همگرائی گرانشی اجسام پس زمینه توسط خوشه های کهکشانی همچون خوشه گلوله، الگوهای ناهمسان گردی دما در تابش زمینه کیهانی اشاره نمود.

کیهان شناسان توافق نظر دارند که ماده تاریک عمدتا از نوعی ذره زیراتمی ناشناخته تشکیل شده است. جست وجو برای یافتن این ذره با بهره گیری از وسایل مختلف یکی از کوشش های اصلی فیزیک ذرات بنیادی است.

اگرچه وجود ماده تاریک بطور عمومی توسط جامعه علمی مورد پذیرش قرار گرفته است، اما نظریه های جایگزینی نیز برای گرانش ارائه شده اند. بطورمثال می توان به دینامیک نیوتونی اصلاح شده (MOND) یا گرانش تانسور-بردار-نرده ای (TeVeS) اشاره نمود که اهتمام در توضیح این مشاهده های غیرمعمولی بدون نیاز به معرفی جرم اضافی را دارند.

پژوهشگران برای این منظور، اعوجاج نور باقیمانده از مه بانگ را مشاهده نمودند، یعنی زمانی که جهان تنها ۳۸۰ هزار سال سن داشته است. این نوع نور پراکنده آزادانه در سراسر جهان حرکت می کند و به عنوان تابش زمینه کیهانی(CMB) شناخته می شود.

در کیهان شناسی، تابش زمینه کیهانی تابشی الکترومغناطیسی است که سراسر کیهان را پوشانده است. این تابش، طیف جسم سیاهی با دمای ۲٫۷۲۶ کلوین دارد. بدین سبب بیشینه این تابش در محدوده ریزموج با بسامد ۱۶۰GHz و طول موج ۱٫۹mm است. کیهان شناسان تابش زمینه کیهانی را بهترین شاهد برای نظریه مه بانگ می دانند.

در بیانیه پژوهشگران توضیح داده شده است که کشش گرانشی ساختارهای بزرگ و سنگین همچون ماده تاریک، تابش زمینه کیهانی را در مسافرت ۱۴ میلیارد ساله خود به سمت ما منحرف می کند، مانند زمانی که یک ذره بین نور را هنگام عبور از عدسی خود خم می کند.

علاوه بر این، این پژوهش به بحث های جاری در مورد «بحران در کیهان شناسی» می افزاید که بر اختلاف در اندازه گیری سن کیهان تمرکز دارد و نیاز به آگاهی از میزان انبساط آن دارد. این بحران از اندازه گیری های مختلف نور پس زمینه کیهان بجای CMB ناشی می شود. این انحرافات نشان میدهد که ماده تاریک در مدل استاندارد کیهان شناسی به اندازه کافی در نظر گرفته نشده و این مدل نادرست است.

متیو ماداواچریل(Mathew Madhavacheril) استادیار دپارتمان فیزیک و نجوم در دانشگاه پنسیلوانیا می گوید: این نقشه بطور قابل توجهی اندازه گیری هایی ارائه می کند که نشان میدهد هم برآمدگی جهان و هم سرعت رشد آن بعد از ۱۴ میلیارد سال تکامل، دقیقاً همان چیزی است که شما از مدل استاندارد کیهان شناسی مبتنی بر نظریه گرانش اینیشتین انتظار دارید.

این پژوهش در یک کنفرانس علمی که از ۱۰ تا ۱۴ آوریل در دانشگاه کیوتو درحال برگزاری است، ارائه می شود.

منبع: ramzeman.ir

1402/01/24

17:23:45

5.0 / 5

475

تگهای خبر: اطلاعات , انرژی , دانشمند , گلوله

اگر مطلب را پسندیدید لایک کنید

(1)

(0)

تازه ترین مطالب مرتبط

نظرات بینندگان در مورد این مطلب

نظر شما در مورد این مطلب

نام:

ایمیل:

نظر:

سوال:

= ۱ بعلاوه ۴