علمی و فناوری

ماده تاریک، قدمتی بیش از مه‌بانگ دارد

نظریه‌‌ی جدید می‌گوید ماده تاریک که به‌طور عمده با اثر گرانشی آن شناخته می‌شود، ممکن است قبل از مه‌بانگ وجود داشته باشد.  

به عقیده پژوهشگران، ماده تاریک که ۸۰٪ جرم جهان را تشکیل می‌دهد، یکی از دست‌نیافتنی‌ترین معماهای فیزیک جدید است. چیستی ماده تاریک و چگونگی به وجود آمدن آن معمایی حل‌نشده است؛ اما به‌تازگی محققان دانشگاه جان هاپکینز در اظهارات جدید خود احتمال می‌دهند این ماده قبل از مه‌بانگ/بیگ‌بنگ نیز وجود داشته است.

این مطالعه که ۷ اوت در Physical Review Letters منتشر شد، ایده‌ی جدیدی از چگونگی پدید آمدن و نحوه شناسایی ماده تاریک را از طریق مشاهدات ارائه می‌دهد. تومی تنکانن، پژوهشگر دوره‌ی پسادکترای فیزیک و اخترشناسی در دانشگاه جان هاپکینز و نویسنده مطالعه‌ی جدید می‌گوید:

این مطالعه، رابطه‌ی جدیدی را بین فیزیک ذرات و اخترشناسی نشان می‌دهد. اگر ماده تاریک حاوی ذرات جدیدی باشد که قبل از مه‌بانگ به‌وجود آمده‌اند، بنابراین بر نحوه توزیع کهکشان‌ها در آسمان به شیوه‌ای منحصربه‌فرد اثر می‌گذارند. این ارتباط برای آشکار کردن هویت این ماده و نیز نتیجه‌گیری در مورد زمان قبل از مه‌بانگ به‌کار گرفته می‌شود.

هر چند در مورد منشأ ماده تاریک اطلاعات چندانی در اختیار نیست، اخترشناسان نقش مهم این ماده را در شکل‌گیری کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی نشان داده‌اند. هرچند که ماده تاریک به‌طور مستقیم قابل مشاهده نیست، دانشمندان از طریق اثر گرانشی‌ای که بر نحوه حرکت و توزیع ماده مرئی در فضا می‌گذارد به وجود آن پی می‌برند.

همچنین بخوانید:  عملکرد عالی میک شوماخر در آزمایش با خودرو فرمول یک فراری

ماده تاریک

ماده تاریک

برای سالیان متمادی دانشمندان گمان می‌کردند ماده تاریک باید بقایای ماده‌ی حاصل از مه‌بانگ بوده باشد. پژوهشگران زمان طولانی را به‌دنبال این ماده سپری کردند، با این حال پژوهش‌های تجربی بی‌ثمر بوده است. تنکانن می‌گوید:

اگر ماده تاریک به واقع باقیمانده‌ی مه‌بانگ بوده باشد، در این صورت بسیاری از پژوهشگران باید تاکنون نشانه‌‌های مستقیمی از ماده تاریک را در آزمایش‌های مختلف مربوط به فیزیک ذرات می‌یافتند.

مقاله‌های مرتبط:

احتمال اینکه ماده تاریک قبل از مه‌بانگ به وجود آمده باشد، از طریق یک چارچوب ریاضیاتی ساده پیشنهاد شد که به دوره‌ی تورم کیهانی مربوط می‌شود؛ این همان دوره‌ای است که در آن فضا به سرعت در حال انبساط بود. تصور می‌شود این انبساط سریع فضا به تولید نوع خاصی از ذرات به نام اسکالرها انجامید. در حال حاضر تنها یک ذره اسکالر کشف شده است که همان ذره معروف هیگز بوزون است. در ادامه تنکانن توضیح می‌دهد:

ما نمی‌دانیم ماده تاریک چیست؛ اما اگر هرگونه ارتباطی با ذرات اسکالری داشته باشد، احتمالأ از مه‌بانگ قدیمی‌تر است. با سناریوی ریاضیاتی پیشنهادشده، فرض کردن انواع جدیدی از برهم‌کنش‌های بین ماده مرئی و تاریک فراتر از گرانش وجود ندارد و هم‌اکنون می‌دانیم که آن وجود دارد.

با اینکه فرض وجود ماده تاریک قبل از مه‌بانگ ایده‌ی جدیدی نیست: اما نظریه‌های قبلی توانایی پشتیبانی محاسباتی از این ایده را نداشتند. مطالعه‌ی جدید نشان می‌دهد که پژوهشگران همیشه به‌طور عمده، ساده‌ترین سناریوی ریاضیاتی ممکن را برای منشأ ماده تاریک نادیده گرفته‌اند.

مطالعه‌ی جدید همچنین روش جدیدی برای آزمودن منشأ ماده تاریک پیشنهاد می‌کند که در آن از طریق مشاهده آثاری که ماده تاریک بر توزیع ماده در جهان می‌گذارد، صورت می‌گیرد.

درحالی‌که این نوع از ماده تاریک در آزمایش‌های مربط با ذرات بسیار دست‌نیافتنی است، می‌تواند حضور خود را در مشاهدات نجومی آشکار کند. به‌زودی با ارسال ماهواره اقلیدس Euclid در سال ۲۰۲۲ به فضا اطلاعات بیشتری در مورد منشأ ماده تاریک به دست خواهد آمد. آنچه این ماهواره در مورد ماده تاریک به دست دهد، هیجان‌انگیز خواهد بود به‌ویژه اگر یافته‌های آن به کنکاش در زمان‌های قبل از مه‌بانگ بینجامد.

همچنین بخوانید:  Xiaomi Redmi 7A با Rs. قیمت 5،999 دارای صفحه نمایش 5.45 اینچی، دوربین SD439 و 12MP است

Source link

دیدگاهتان را بنویسید

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

CAPTCHA ImageChange Image