تلاش دانشمندان برای درک ماده تاریک و چگونگی بوجود آمدن هستی

اندازه‌گیری موادی که باعث بوجود آمدن جهان ما شده است، کار دشواری است. همانطور که می‌دانید، بیشتر تراکم انرژی مواد موجود جهان از انرژی تاریک تشکیل شده است، نیروی ناشناخته رازآلودی که باعث گسترش جهان می‌شود و بقیه مواد، موادی طبیعی و تاریک هستند.

گرچه بررسی دقیق نسبت این سه مورد مانند یک چالش است، اما محققان اکنون گفته‌اند که یکی از دقیق‌ترین اندازه‌گیری‌ها را برای تعیین نسبت ماده انجام داده‌اند. طبق محاسباتی که انجام شده است، ماده طبیعی و ماده تاریک به طور ترکیبی 31.5 درصد از تراکم انرژی ماده جهان را تشکیل می‌دهند. 68.5 درصد باقی‌مانده نیز انرژی تاریک محسوب می‌شود.

محمد عبدالله (Mohamed Abdullah)، ستاره‌شناس از دانشگاه کالیفرنیا، ریورساید و موسسه تحقیقات ملی نجوم و ژئوفیزیک در مصر گفته است:

برای بررسی کل مقدار این مواد، اگر تمام ماده موجود در جهان به طور مساوی در فضا پخش شده باشند، با چگالی جرمی متوسط ​​برابر با شش اتم هیدروژن در هر متر مکعب مطابقت دارد. با این حال، در واقع همانطور که می‌دانیم 80 درصد ماده، ماده تاریک است، در حقیقت، بیشتر این مواد نه از اتم هیدروژن بلکه از نوعی ماده تشکیل شده است که کیهان‌شناسان هنوز آن را درک نمی‌کنند.

درک انرژی تاریک برای یافتن چیستی جهان بسیار مهم تلقی می‌شود. ما نمی‌دانیم که این ماده دقیقا از چه نوعی است، ولی نام «تاریک» که برای آن در نظر گرفته شده، به معنای رمزآلود بودن و نامبهم بودن آن است اما اینطور که به نظر می‌رسد ماده تاریک، نیرویی است که باعث گسترش جهان می‌شود، سرعت آن بسیار بالاست و از یک نقطه خاص نیز عبور می‌کند.

وقتی که درک بهتری از این میزان گستردگی پیدا کنیم، درک ما از تکامل جهان نیز بهبود می‌یابد. از این رو، محدود کردن خواص انرژی تاریک یک اقدام کاملاً مهم برای کیهان‌شناسی محسوب می‌شود و روش‌های مختلفی برای انجام این کار نیز وجود دارد.
آقای محمد عبدالله و تیمش از فرآیندی استفاده کردند که بر اساس نحوه حرکت مواد در خوشه کهکشانی، گروه‌هایی که شامل هزاران کهکشان که از نظر گرانشی به هم متصل شده‌اند، ساخته شده است.
به طور کلی، خوشه‌های کهکشانی وسیله خوبی برای اندازه‌گیری ماده در جهان هستند. دلیل این مسئله این است که این اجرام از ماده‌ای تشکیل شده‌اند که در طول عمر جهان، حدود 13.8 میلیارد سال، تحت نیروی جاذبه، به هم پیوسته‌اند.
تعداد خوشه‌هایی که می‌توان در یک حجم از فضا مشاهده کرد، به میزان ماده بسیار حساس هستند، بنابراین شمردن آن‌ها می‌تواند اندازه‌گیری منطقی به همراه داشته باشد. اما اصلا اقدام ساده‌ای به شمار نمی‌رود.

 

او این‌چنین بیان کرد:

درصد بیشتری از ماده منجر به ایجاد خوشه‌های بیشتر کهکشانی می‌شود. چالش «Goldilocks» برای تیم ما این‌چنین بود که ابتدا تعداد خوشه‌ها را اندازه‌گیری کرده و سپس پاسخ درست را تعیین کنیم. اما اندازه‌گیری دقیق جرم هر خوشه کهکشانی بسیار دشوار است؛ زیرا بیشتر موادی که وجود دارد، ماده تاریک است؛ بنابراین با تلسکوپ قادر به مشاهده آن‌ها نخواهیم بود.

تیم مذکور با تکنیکی به نام «GalWeight» راهی برای حل این مشکل پیدا کرد. این روش این‌چنین است که از مدار کهکشان‌ها در داخل و اطراف یک خوشه استفاده می‌کند تا اینکه مشخص شود کدام کهکشان به یک خوشه خاص تعلق دارد و کدام‌ها با بیش از 98 درصد دقت، مشخص نیستند. پژوهشگران این‌چنین اظهار کرده‌اند که این امر سرشماری دقیق‌تری از آن خوشه کهکشانی فراهم می‌کند و در نتیجه محاسبه دقیق‌تری از جرم آن ماده انجام می‌شود.
آناتولی کلیپین (Anatoly Klypin) از دانشگاه ایالتی نیومکزیکو این‌چنین توضیح داده است:
مزیت بزرگی تکنیک مدار کهکشان GalWeight این است که تیم ما قادر به تعیین توده برای هر خوشه به صورت جداگانه بود و به روش‌های آماری غیرمستقیم متکی نبود.

این تیم از روش نقشه‌برداری آسمانی دیجیتال اسلون (Sloan Digital Sky Survey) برای مشاهدات خود استفاده کردند و فهرستی از خوشه‌های کهکشانی بدست آورده‌اند. سپس این خوشه‌ها برای محاسبه مقدار کل ماده موجود در جهان با شبیه‌سازی عددی کهکشان‌ها مقایسه شدند.

نتیجه مشاهدات تیم، 31.5 درصد ماده و 68.5 درصد انرژی تاریک، با سایر اندازه‌گیری‌های چگالی انرژی ماده جهان، بسیار نزدیک است. جیلیان ویلسون، ستاره‌شناس دانشگاه ریورساید کالیفرنیا می‌گوید:

ما اکنون موفق شده‌ایم تا یکی از دقیق‌ترین اندازه‌گیری‌ها را با روش خوشه کهکشانی انجام دهیم. علاوه بر این، این اولین استفاده از تکنیک مدار کهکشانی است که نسبت به تکنیک‌های غیرخوشه‌ای مانند کیهان‌شناسی ناهمسان‌گردانی‌های زمینهٔ کیهانی، نوسانات صوتی باریون، ابرنواخترهای نوع Ia یا عدسی گرانشی، دقیق‌تر بوده است.

به گفته این افراد، با این نتیجه می‌توان متوجه شد که تکنیک GalWeight می‌تواند ابزاری بسیار مفید برای ادامه بررسی و محدودیت ویژگی‌های کیهان‌شناسی جهان باشد. این پژوهش در مجله The Astrophysical Journal نیز منتشر شده است.
ممکن است شما دوست داشته باشید
1 دیدگاه
  1. آرمان می گوید

    میلیاردها دلار هزینه اونم بدون نتیجه خاصی،برای اینکه یه چیز پیدا کنند تا اثبات کنند خدا وجود نداره و بلاخره بگن ماده تاریک و انرژی تاریک کشف شد و خدا و خلق جهان افسانه ای بیش نیست. من فقط تعجب میکنم ازینکه شما که مطمئن هستید خدا وجود نداره و از هیچ همه چیز بخاطر تصادف دو ماده ناشناخته بوجود اومده چرا اینقدر هزینه میکنید تا در ذهن همه فرو کنید خدا وجود داره. در تمام مستند ها و اکثر فیلم وسریال های روز دنیا داره به دروغ بودن و ساختگی بودن خدا پرداخته میشه. خب شما که مطمئن هستید چه اسرار بر توضیح برای بقیه دارید؟
    مثل این میمونه که من برای خانواده ام بگم فلانی آدم بدی هست دزده ولی ما خیلی خوبیم،بعد هر روز چندبار وسط حرفام بگم فلانی خیلی بده و دزده،و بارها تکرار کنم. من اگه مطمئن هستم و چیز مشخصی برای بقیه هم هست چرا همش تکرار کنم به روش های مختلف این اثبات کنم؟؟؟؟؟؟

پاسخ به آرمان
لغو پاسخ

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

دیدگاه شما پس از بررسی توسط تحریریه منتشر خواهد شد.