 |
|
نقشه‌ی جدید ماده‌ی تاریک عالم هستی
فهرست مندرجات
◉ بزرگترین نقشه پراکندگی ماده تاریک در عالم هستی
◉ يادداشت‌ها
◉ پی‌نوشت‌ها
◉ جُستارهای وابسته
◉ سرچشمه‌ها
.
ماده‌ی تاریک
ماده‌ی تاریک (Dark matter)، نوعی از ماده است که فرضیه‌ی وجود آن در اخترشناسی و کیهان‌شناسی ارائه شده است تا پدیده‌هایی را توضیح دهد که به‌نظر می‌رسد ناشی از وجود میزان خاصی از جرم باشند که از جرم موجود مشاهده‌شده در جهان بیش‌تر است. ماده‌ی تاریک به‌طور مستقیم با استفاده از تلسکوپ قابل مشاهده نیست، مشخصاً ماده‌ی تاریک نور یا سایر امواج الکترومغناطیسی را به‌میزان قابل توجهی جذب یا منتشر نمی‌کند. به بیان دیگر ماده‌ی تاریک به‌سادگی ماده‌ای است که واکنشی نسبت به نور نشان نمی‌دهد. در عوض، وجود و ویژگی‌های ماده‌ی تاریک را می‌توان به‌طور غیرمستقیم و از طریق تأثیرات گرانشی‌اش بر روی ماده‌ی مرئی، تابش و ساختار بزرگ مقیاس جهان نتیجه گرفت. طبق داده‌های تیم مأموریت پلانک در سال ۲۰۱۳ و بر پایه‌ی مدل استاندارد کیهان‌شناسی، کل جرم-انرژی موجود در جهان شناخته‌شده شامل ۴٫۹٪ ماده معمولی، ۲۶٫۸٪ ماده‌ی تاریک و ۶۸٫۳٪ انرژی تاریک تشکیل شده است. یعنی ماده‌ی تاریک ۲۶٫۸٪ کل ماده موجود در جهان را تشکیل می‌دهد و انرژی تاریک و ماده‌ی تاریک روی‌هم‌رفته ۹۵٫۱٪ از کل محتویات جهان را در بر گرفته‌اند.
New map of Universe's dark matter: The map will help scientists understand what dark matter is made from. (نقشه پراکندگی ماده تاریک در عالم)
پژوهشگران دقیق‌ترین نقشه پراکندگی ماده‌ی تاریک را در عالم ترسیم کرده‌اند. این بزرگترین تحقیق از این نوع است که در آن ۲۶ میلیون کهکشان مطالعه شده‌اند.
این نقشه به پژوهشگران کمک می‌کند تا بفهمند ماده‌ی تاریک از چه تشکیل شده و درباره‌ی پدیده‌ی شگفت‌انگیز دیگری به‌نام انرژی تاریک نیز آگاهی بیش‌تری پیدا کنند.
پروفسور اُفر لاهاو (Professor Ofer Lahav) استاد دانشگاه کالج لندن (University College London یا UCL) و رییس هیات مشاوران کنسرسیوم بین‌المللی انرژی تاریک (International Dark Energy Consortium یا DES) می‌گوید این نقشه می‌تواند درک ما را از این که عالم هستی چگونه کار می‌کند بیش‌تر کند:
- «ماده و انرژی تاریک احتمالا بزرگترین اسرار دانش هستند. این موضوع توجه جامعه علمی را جلب کرده چون موضوعی بسیار بنیادی است؛ با این حال واقعیت این است که هنوز نمی‌دانیم ماده و انرژی تاریک چیست.»
تقریباً هشتاد سال است که دانشمندان به این فکر می‌کنند که ماده‌ی موجود در جهان هستی بسیار بیش‌تر از آن‌چیزی است که می‌بینیم؛ حرکت کهکشان‌ها و ستارگان به ما می‌گویند که باید ماده‌ای نامرئی در عالم هستی باشد که به‌چشم ما نمی‌آید اما وجود دارد.
رصدخانه ویکتور بلانکو در شیلی که برای ترسیم نقشه ماده‌ی تاریک از آن استفاده شده است.
ادوین هابل اخترشناس معروف در سال ۱۹۲۹ نشان داد که جهان هم‌چنان در حال بسط و گسترش است و هرچه کهکشانی از ما دورتر باشد با سرعت بیش‌تری هم از ما دور می‌شود. این به قانون هابل معروف شد.
پیش از آن، آلبرت اینشتین وقتی‌که معادلات نسبیت عام را وضع می‌کرد، متوجه شده بود که معادلاتش برای یک دنیای ایستا (بدون بزرگ و کوچک‌شدن) درست در نمی‌آیند، بلکه برای دنیایی در حال تغییر صادق هستند. در آن‌زمان اینشتین که مثل دیگران نمی‌دانست عالم هستی در حال بزرگ‌شدن است، برای حل مشکل ضریبی به‌نام ثابت کیهانی را به معادلاتش اضافه کرد.
پس از کشف هابل، اینشتین این ضریب را از معادلاتش حذف کرد. نقل شده که اینشتین افزودن این ضریب را بزرگترین اشتباه زندگی خود خوانده بود.
در سال ۱۹۹۸، دو گروه از اخترشناسان - که سرپرستی هر دو گروه را سه اخترشناس به‌نام‌های برایان اشمیت، سول پرل‌ماتر و آدام رایس به‌عهده داشتند - نشان دادند که جهان واقعاً در حال انبساط و گسترش است و آن‌چه باعث این انبساط می‌شود انرژی‌ای نامرئی است به‌نام انرژی تاریک. این سه دانشمند در سال ۲۰۱۱ برای این کشف بزرگ برنده‌ی نوبل فیزیک شدند.
به‌عبارت دیگر آن‌ها درستی اشتباه اینشین را ثابت کردند، ضریب کیهانی در واقع نماینده‌ی وجود انرژی تاریک است، انرژی‌ای که جهان هستی را با سرعتی باورنکردنی بزرگ‌تر و وسیع‌تر می‌کند.
از آن‌زمان به بعد، تصور این است که ۹۶ درصد عالم هستی را ماده و انرژی تاریک تشکیل می‌دهد؛ مشکل این‌جا است که چطور چیزی را که نمی‌توانیم ببینیم می‌توانیم مطالعه کنیم و از جزئیاتش سر در بیاوریم.
ادوین هابل در حال کار با تلسکوپ در رصدخانه مونت ویلسون
به گفته‌ی پروفسور لاهاو ما نمی‌توانیم فقط بگوییم چیزی در این باره‌ی نمی‌دانیم، بلکه باید تمام سعی خود را بکنیم تا چیزی بدانیم.
به این ترتیب در سال ۲۰۰۴، چهارصد دانشمند و ۲۶ موسسه‌ی تحقیقاتی در هفت کشور دنیا به‌هم پیوستند و کنسرسیوم بین‌المللی انرژی تاریک را راه‌اندازی کردند.
پژوهشگران این کنسرسیوم بر اساس این که ماده‌ی تاریک چگونه مسیر نور را منحرف می‌کند، حساب کردند که پراکندگی ماده‌ی تاریک در عالم هستی چگونه می‌تواند باشد.
بعد با مطالعه‌ی این‌که پراکندگی ماده‌ی تاریک چگونه در طول زمان تغییر می‌کند، می‌توان محاسبه کرد که انرژی تاریک چگونه ماده تاریک را تحت تأثیر قرار می‌دهد.
از راست: برایان اشمیت، سول پرل‌ماتر و آدام رایس، برندگان نوبل فیزیک ۲۰۱۱
علاوه بر این، پژوهشگران از چگالی و موقعیت کهکشان‌ها میزان ماده و انرژی تاریک دنیا را تخمین زدند که مطالعات قبلی را تایید کرد: دنیا از چهار درصد ماده‌ی معمولی، ۲۶ درصد ماده‌ی تاریک و ۷۰ درصد انرژی تاریک تشکیل شده است.
اکنون محققان امیدوارند که این نقشه‌ی وسیع به آن‌ها سرنخ‌هایی بدهد که ماده و انرژی تاریک اصلاً چیستند و هم‌چنین به تدوین نظریه‌هایی کامل‌تر و جامع‌تر در دانش فیزیک نظری منجر شود.
این نقشه بر مبنای داده‌های یک سال تهیه شده و برنامه‌ی بعدی تهیه نقشه‌ای بر اساس داده‌های چهار سال که بخش بزرگ‌تری از آسمان را در بگیرد.
به‌گفته‌ی پروفسور لاهاو باید منتظر کشفیات تازه‌تری باشیم: «وقتی مطالعه ما کامل شود، یعنی بررسی سیصد میلیون کهکشان و هزار ابر نواختر، ممکن است داده‌های لازم برای اینشتین بعدی را جمع کرده باشیم تا او به ما بگوید که این‌ها چه معنایی دارند و چرا عالم هستی چنین است که هست.»[۱]
[▲] يادداشت‌ها
يادداشت ۱: اين مقاله برای دانش‌نامه‌ی آريانا توسط مهدیزاده کابلی ارسال شده است.
[▲] پی‌نوشت‌ها
[۱]- پالاب قوش، بزرگترین نقشه پراکندگی ماده تاریک در عالم هستی ترسیم شد، وب‌سایت بی‌بی‌سی: جمعه ۴ اوت ۲۰۱۷ - ۱۳ مرداد ۱۳۹۶
[▲] جُستارهای وابسته
□
[▲] سرچشمه‌ها
□ وب‌سایت بخش فارسی بی‌بی‌سی، برگردان فارسی از:
Pallab Ghosh, “New map of Universe's dark matter”, BBC News, 3 August 2017
