مقدار کل ماده‌ی موجود در جهان چقدر است؟
مقدار کل ماده‌ی موجود در جهان چقدر است؟
مجله علمی ایلیاد - ستاره‌شناسان آمریکایی و مصری طی پروژه‌ی «SDSS»، با بررسی داده‌های مربوط به ۷۵۶ خوشه‌ی کهکشانی، نشان دادند که ۳۱ درصد از کل ماده و انرژی موجود در جهان را ماده تشکیل می‌دهد و بقیه‌ی آن از انرژی تاریک تشکیل شده است.
«محمد عبداله» از دانشگاه ریورساید کالیفرنیا و موسسه‌ی ملی ستاره‌شناسی مصر به‌عنوان نویسنده‌ی اول مقاله‌ای که در مجله‌ی Astrophysical Journal چاپ شده است، می‌گوید: «اگر همه‌ی ماده‌ی موجود در جهان را داشته باشیم و بخواهیم آن‌را به‌طور مساوی در همه‌ی فضای جهان توزیع کنیم، به هر متر مکعب فضا تنها ۶ اتم هیدروژن می‌رسد. به هر حال تا جایی که ما می‌دانیم، ۸۰ درصد از کل ماده‌ی موجود در جهان ماده‌ی تاریک است. به هر حال این ماده‌ی تاریک از هیدروژن تشکیل نشده و محققین هنوز نمی‌دانند از چه چیزی تشکیل شده است.»
یکی از روش‌های به‌دست آوردن میزان کل ماده‌ی موجود در جهان، این است که جرم خوشه‌های کهکشانی را به‌دست بیاوریم و با داشتن حجم آن‌ها بتوانیم با شبیه‌سازی‌های عددی آن‌را به کل فضای جهان تعمیم بدهیم.
عبداله می‌گوید: «مهم‌ترین چالش پیش روی تیم ما این بود که بتوانیم تعداد دقیق خوشه‌های کهکشانی را محاسبه کنیم. البته اندازه‌گیری جرم خوشه‌های کهکشانی نیز سخت است، زیرا اکثر جرم آن‌ها از ماده‌ی تاریک ساخته شده که نمی‌توان آن‌را با تلسکوپ دید.»
عبداله و همکارانش برای غلبه بر این مشکلات، ابزاری جدید به‌نام «GalWeight» توسعه دادند که به کمک آن می‌توان جرم خوشه‌های کهکشانی را به کمک مدارات کهکشان‌های موجود در آن محاسبه کرد. آن‌ها این ابزار را بر روی رصدهای انجام شده طی پروژه‌ی SDSS امتحان کردند و کاتالوگی شامل ۱،۸۰۰ خوشه‌ی کهکشانی و جرم آن‌ها را ساختند.
در مرحله‌ی بعد، این داده‌ها با داده‌های مربوط به ۷۵۶ خوشه‌ای که عبداله و همکارانش با شبیه‌سازی‌ها تهیه کرده بودند، مقایسه شد. با مقایسه‌ی نتایج شبیه‌سازی‌ها با نتایج به‌دست آمده از رصدها، جرم کل ماده‌ی موجود در جهان، ۳۱.۵ درصد از کل مقدار ماده و انرژی جهان تخمین زده شد.
پروفسور «گیلیان ویلسون» به‌عنوان استاد عبداله، می‌گوید: «ما یکی از دقیق‌ترین محاسبات را با استفاده از خوشه‌های کهکشانی انجام دادیم. در واقع این اولین باری است که از مدارات کهکشان‌ها برای اندازه‌گیری جرم آن‌ها استفاده می‌شود و به کمک آن می‌توان جرم هر خوشه را به‌صورت مستقل محاسبه کرد.»