ماده‌ی تاریک بیشتر سرد است تا تاریک

 

مجله علمی ایلیاد - بررسی‌های جدید نشان می‌دهد که ماده‌ی‌ی تاریک سبک و تیره نیست، بلکه سرد و سنگین است. دانشمندان هنوز موفق به مشاهده‌ی مستقیم ماده‌ی تاریک نشده‌اند و ترکیبات ماده‌ی‌ تاریک به‌صورت رازی باقی مانده است. اخترشناسان تنها می‌توانند حضور آن‌را، با اندازه‌گیری اثرات گرانشی آن، تایید کنند. دانشمندان برای توضیح ماهیت ماده‌ی تاریک نظریاتی را ارائه داده‌اند. نظریه‌ای قدیمی ادعا می-کند که ماده‌ی تاریک سرد و سنگین بوده و از ذرات عظیم کندرو تشکیل شده که این ذرات فعل و انفعالات ضعیفی با محیط اطراف خود دارند.

نظریه‌ی ماده‌ی تاریک سرد به توضیح این مسئله کمک می‌کند که چرا کهکشان‌ها تمایل به تشکیل خوشه با یکدیگر و ایجاد خلأهای عظیم در کیهان دارند، اما این نظریه بیان می‌کند که باید چند صد کهکشان اقماری حول کهکشان راه‌شیری وجود داشته باشد. این در حالی است که تنها ۲۰ یا ۳۰ کهکشان با کهکشان راه-شیری هم‌خوشه هستند.

نظریه‌ی ماده‌ی تاریک تیره که تکمیل‌کننده نظریه‌ی ماده‌ی تاریک سرد بود، اظهار دارد که ماده‌ی تاریک از ذرات بسیار سبک تشکیل شده که با محیط اطراف خود فعل و انفعالات شدیدی دارد. ماده‌ی تاریک تیره به راحتی در کیهان حرکت می‌کند. رفتار ماده‌ی در مقیاس بزرگ را با فیزیک نیوتونی یا فیزیک کلاسیک تعریف می‌کنند؛ اما حرکات ماده‌ی تاریک تیره در مقیاس‌های عظیم را می‌توان با فیزیک کوانتوم تعریف کرد که معمولاً از آن برای تعریف و بررسی رفتار ماده‌ی در مقیاس‌های زیراتمی و حتی کوچک‌تر استفاده می‌شود.

اخترشناسان به‌منظور تعیین نظریه‌ی کاملتری که بتواند خلأهای عظیم کیهانی متشکل از ماده‌ی تاریک را توجیه کند، دست به بررسی واسطه‌ی میان کهکشانی زدند. علاوه بر ماده‌ی تاریک، واسطه‌ی میان کهکشانی شامل مقادیر کمی از گازهای هیدروژن و هلیوم است. هیدروژن مقدار کمی از نوری که از فواصل دور گسیل می‌شود، مانند اختروش‌ها را به خود جذب می‌کند. دانشمندان نتایج کارهای خود را در دو مقاله در مجله Physical Review Letters منتشر کردند.

محققان می‌گویند که ممکن است ذره‌ی ماده‌ی تاریک تیره وجود داشته باشد، اما نمی‌توان با آن داده‌های اخترشناسی در خصوص تشکیل خوشه‌های کهکشانی و جذب نور واسطه‌ی میان کهکشانی جمع‌آوری شده را مطابقت داد. محقق و دانشمند در زمینه‌ی اخترشناسی و رهبر این تحقیقات از دانشگاه واشنگتن، «وید ایرسیچ» در بیانیه‌ای خبری اظهار داشت: «چندین دهه است که فیزیکدانان نظری در تلاش هستند ویژگی-های ذرات و نیروهای احتمالی ماده‌ی تاریک را کشف کنند. کاری که ما انجام دادیم این است که تمرکز خود را بر روی اینکه ماده‌ی تاریک چه چیزهایی می‌تواند باشد، قرار دادیم و اگر قرار است فرض را بر این بگذاریم که ماده‌ی تاریکِ تیره، تمام ماده‌ی تاریک را تشکیل می‌دهد، قطعاً این مسئله با داده‌های ما هم‌خوانی ندارد.»

 

نوشته: بروکس های
ترجمه: رضا کاظمی - مجله علمی ایلیاد