پژوهشگران در جستجوی دمای ماده‌ی تاریک هستند

مجله علمی ایلیاد - اخترشناسان اطلاعات کمی در مورد ماده‌ی تاریک دارند و هنوز نتوانسته‌اند ذرات ماده‌ی تاریک را شناسایی کنند. البته آن‌ها می‌دانند که گرانش این ماده می‌تواند نورهای رسیده از اجرام دور را خم کند. تیمی بین‌المللی از اخترشناسان با استفاده از این خمش نور که به آن لنز گرانشی قوی نیز می‌گویند، تلاش دارند تا درباره‌ی مشخصات این ماده‌ی مرموز اطلاعات جدیدی کشف کنند.

پروفسور «فاسنات» از بخش فیزیک دانشگاه دیویس کالیفرنیا، می‌گوید: «مدل استاندارد ماده‌ی تاریک، نشان می‌دهد که این ماده‌ی سرد است؛ به این معنی که ذرات آن به نسبت سرعت نور آهسته حرکت می‌کنند. این موضوع به جرم ذرات ماده‌ی تاریک نیز بستگی دارد. هر چقدر جرم ذرات پایین‌تر باشد، ذرات گرم‌تر هستند و سرعت حرکت آن‌ها تندتر است. مدل ماده‌ی تاریک سرد یا ماده‌ی تاریک سنگین‌تر، در مقیاس بزرگ نسبتاً خوب کار می‌کند، ولی در مقیاس کوچک‌تر مانند یک کهکشان منفرد آنچنان خوب جواب نمی‌دهد. این موضوع باعث شد مدل‌های دیگری مانند مدل ماده‌ی تاریک گرم با ذرات سبک‌تر و سریع‌تر پا به منصه‌ی ظهور بگذارند. البته باید متذکر شد که وجود ماده‌ی تاریک داغ که سرعت حرکت ذرات آن نزدیک به سرعت نور است، بر اساس رصدهای انجام شده، رد شده است.»

پروفسور فاسنات و همکارانش با استفاده از لنز گرانشی، حد آستانه‌ای برای گرمای ماده‌ی تاریک و در نتیجه جرم ذرات آن مشخص کرده‌اند. آن‌ها روشنایی هفت کوازار که تحت لنز گرانشی بوده‌اند را اندازه‌گیری کرده‌اند و تغییرات ایجاد شده توسط حباب‌های ماده‌ی تاریک را بررسی کرده‌اند و با استفاده از این نتایج، اندازه‌ی لنز ایجاد‌شده توسط ماده‌ی تاریک را محاسبه کرده‌اند.

پروفسور فاسنات، می‌گوید: «اگر ذرات ماده‌ی تاریک سبک‌تر از این مقدار باشند و همچنین گرم‌تر باشند و در نتیجه سریع‌تر حرکت کنند، بنابراین نمی‌توانند ساختارهایی کوچک‌تر از یک اندازه‌ی مشخص را بسازند. بنابراین کوچک‌تر از این اندازه قطعاً نیستند. نتایج ما در واقع حد آستانه‌ای برای جرم ذرات ماده‌ی تاریک مشخص می‌کند و وجود ماده‌ی تاریک سرد را از بررسی‌ها خارج می‌کند. ما امیدواریم مطالعات بیشتری در این زمینه صورت گیرد تا دقت داده‌های به‌دست آمده، بیشتر شود. ما باید ۵۰ جرم دیگر را نیز مد نظر قرار دهیم تا بفهمیم چگونه ماده‌ی تاریک گرم، می‌تواند وجود داشته باشد.»

نتایج این یافته‌ها در مجله‌ی Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شده است.