رفتار عجیب "ماده تاریک" در فضا
خوشه‌های عظیم متشکل از کهکشان‌های مستقل و مختلف، از طریق نیروی گرانش ماده تاریک به هم متصل شده‌اند و هر یک از این کهکشان‌های مستقل نیز ماده تاریک خود را دارند و این موضوع به محققان اجازه می‌دهد تا آن را هم در مقیاس بزرگ و هم کوچک‌تر مشاهده کنند.
کد خبر :
۸۴۶۷۵
بازدید :
۹۱۰۰
تصویری از تلسکوپ فضایی هابل که دو کهکشهان همپوشان را نشان می‌دهد
دانشمندان می‌گویند ماده تاریک آن طور که ما انتظارش را داشته‌ایم، رفتار نمی‌کند. این محققان می‌گویند، درباره نحوه انتشار ماده تاریک در خوشه‌های کهکشانی مدل‌های فرضی و نحوه رفتاری که درواقع ماده تاریک در این خوشه‌ها نشان می‌دهد، یک‌عدم تطابق غیرمعمول وجود دارد.
ماده تاریک تقریباً کاملاً گریزان است و به طور مستقیم دیده نمی‌شود، اما وجود آن را می‌توان تنها از طریق تعامل آن با سایر مواد قابل مشاهده و تلاش برای دیدن اثرات گرانشی آن استنباط کرد.
یکی از کار‌هایی که محققان انجام داده‌اند این است که ببینند چطور این نیروی گرانش فضا را خمیده می‌کند، و تأثیر آن را که همگرایی (عدسی) گرانشی نامیده می‌شود، مشاهده کنند. تأثیر این گرانش، نور را طی مسیر حرکتش در فضا دچار خمیدگی می‌کند و بدین ترتیب می‌توان از این نور قابل مشاهده، برای سنجش ماده تاریک غیر قابل مشاهده استفاده کرد.
با انجام این کار، دانشمندان دریافتند که غلظت مقادیر بسیار کم ماده تاریک در خوشه‌های کهکشانی، تأثیراتی ده برابر بیشتر از حد معمول انتظارشان را داشته است. این امر نشان می‌دهد که در درک نظری دانشمندان از نحوه رفتار این ماده تاریک، مشکلی وجود دارد.
یافته‌های جدید، حاصل مشاهده مجموعه‌ای از خوشه‌های مختلف کیهان است که توسط تلسکوپ فضایی هابل ناسا و تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا انجام شده است. این مشاهدات دقیق‌ترین رصد‌هایی هستند که تاکنون صورت گرفته است.
تماشای این خوشه‌های کهکشان مفید است، زیرا بزرگ‌ترین مخازن ماده تاریک هستند. خوشه‌های عظیم متشکل از کهکشان‌های مستقل و مختلف، از طریق نیروی گرانش ماده تاریک به هم متصل شده‌اند و هر یک از این کهکشان‌های مستقل نیز ماده تاریک خود را دارند و این موضوع به محققان اجازه می‌دهد تا آن را هم در مقیاس بزرگ و هم کوچک‌تر مشاهده کنند.
مایسمو منگتی نویسنده ارشد این تحقیق از آی ان‌ای اف (موسسه ملی اخترفیزیک)، رصدخانه اختر فیزیک و علوم فضایی بولونیا در ایتالیا، می‌گوید: «خوشه‌های کهکشانی آزمایشگاه‌های ایده‌آلی برای درک این مساله هستند که آیا شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای از کیهان، به منظور ساخت آن چه که به آن ماده تاریک می‌گوییم و همچنین اثر متقابل آن با ماده نورانی، برای نتیجه‌گیری قابل اتکا است یا خیر.
ما آزمایشات دقیقی را در راستای مقایسه این شبیه‌سازی‌ها و داده‌های این تحقیق انجام داده‌ایم و یافته‌های ما همچنان بر این‌عدم تطابق استوار است. یکی از دلایل اصلی این تفاوت شاید این باشد که ما در این شبیه‌سازی‌ها احتمالا برخی از نکات اصلی فیزیک را از قلم انداخته‌ایم.»
پریاموادا ناتاراجان از دانشگاه یل در نیوهون کانکتیکوت که یکی از نظریه‌پردازان ارشد این گروه است در بیانیه‌ای اظهار داشت: «یک مشخصه در کیهان واقعی وجود دارد که ما آن را در مدل‌های فرضی فعلی خود اعمال نکرده‌ایم.
ماده تاریک تقریباً کاملاً گریزان است و به طور مستقیم دیده نمی‌شود، اما وجود آن را می‌توان تنها از طریق تعامل آن با سایر مواد قابل مشاهده و تلاش برای دیدن اثرات گرانشی آن استنباط کرد.
یکی از کار‌هایی که محققان انجام داده‌اند این است که ببینند چطور این نیروی گرانش فضا را خمیده می‌کند، و تأثیر آن را که همگرایی (عدسی) گرانشی نامیده می‌شود، مشاهده کنند. تأثیر این گرانش، نور را طی مسیر حرکتش در فضا دچار خمیدگی می‌کند و بدین ترتیب می‌توان از این نور قابل مشاهده، برای سنجش ماده تاریک غیر قابل مشاهده استفاده کرد.
با انجام این کار، دانشمندان دریافتند که غلظت مقادیر بسیار کم ماده تاریک در خوشه‌های کهکشانی، تأثیراتی ده برابر بیشتر از حد معمول انتظارشان را داشته است. این امر نشان می‌دهد که در درک نظری دانشمندان از نحوه رفتار این ماده تاریک، مشکلی وجود دارد.
یافته‌های جدید، حاصل مشاهده مجموعه‌ای از خوشه‌های مختلف کیهان است که توسط تلسکوپ فضایی هابل ناسا و تلسکوپ بسیار بزرگ رصدخانه جنوبی اروپا انجام شده است. این مشاهدات دقیق‌ترین رصد‌هایی هستند که تاکنون صورت گرفته است.
تماشای این خوشه‌های کهکشان مفید است، زیرا بزرگ‌ترین مخازن ماده تاریک هستند. خوشه‌های عظیم متشکل از کهکشان‌های مستقل و مختلف، از طریق نیروی گرانش ماده تاریک به هم متصل شده‌اند و هر یک از این کهکشان‌های مستقل نیز ماده تاریک خود را دارند و این موضوع به محققان اجازه می‌دهد تا آن را هم در مقیاس بزرگ و هم کوچک‌تر مشاهده کنند.
مایسمو منگتی نویسنده ارشد این تحقیق از آی ان‌ای اف (موسسه ملی اخترفیزیک)، رصدخانه اختر فیزیک و علوم فضایی بولونیا در ایتالیا، می‌گوید: «خوشه‌های کهکشانی آزمایشگاه‌های ایده‌آلی برای درک این مساله هستند که آیا شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای از کیهان، به منظور ساخت آن چه که به آن ماده تاریک می‌گوییم و همچنین اثر متقابل آن با ماده نورانی، برای نتیجه‌گیری قابل اتکا است یا خیر.
ما آزمایشات دقیقی را در راستای مقایسه این شبیه‌سازی‌ها و داده‌های این تحقیق انجام داده‌ایم و یافته‌های ما همچنان بر این‌عدم تطابق استوار است. یکی از دلایل اصلی این تفاوت شاید این باشد که ما در این شبیه‌سازی‌ها احتمالا برخی از نکات اصلی فیزیک را از قلم انداخته‌ایم.»
پریاموادا ناتاراجان از دانشگاه یل در نیوهون کانکتیکوت که یکی از نظریه‌پردازان ارشد این گروه است در بیانیه‌ای اظهار داشت: «یک مشخصه در کیهان واقعی وجود دارد که ما آن را در مدل‌های فرضی فعلی خود اعمال نکرده‌ایم.
همین امر می‌تواند نشانه یک شکاف در درک فعلی ما ازماهیت ماده تاریک و خصوصیات آن باشد، چرا که این داده‌های عالی به ما امکان داده‌اند تا توزیع دقیق ماده تاریک را در کوچک‌ترین مقیاس‌ها مورد بررسی قرار دهیم.»
این تحقیق در همین ماه در مجله ساینس منتشر شده است.
این تحقیق در همین ماه در مجله ساینس منتشر شده است.
منبع: ایندیپندنت
۰
