نوشته بلاگ

اتمسفر زمین راهی برای کشف اسرار ماده تاریک

دانشمندان به‌تازگی با تماشای حرکت نور از میان خوشه‌های ستاره‌ای دوردست، ماده تاریکی را شناسایی کرده‌اند که ۱۲ میلیارد سال پیش، کهکشان‌ها را احاطه کرده بود.ستاره‌شناسان احتمالا روش جدیدی برای آشکارسازی ذرات ماده تاریک با بهره‌گیری از اتمسفر زمین کشف کرده‌اند.

ماده تاریک از ذراتی اسرارآمیز و نامرئی تشکیل شده است که آشکارسازی آن‌ها فوق‌العاده دشوار است، این ذرات تنها از طریق اثری که بر سایر مواد موجود در گیتی دارند «قابل مشاهده»‌ اند. تصور می‌شود که این ماده، ۸۵ درصد از گیتی و تقریبا یک‌چهارم جرم آن را تشکیل می‌دهد.

یک بررسی جدید نشان داده‌ است که کشف این ماده سخت دست‌یافتنی، ممکن است با استفاده از سامانه‌های راداری روی زمین انجام شود.

دانشمندان به‌طورکلی تنها در پی ذرات ریز ماده تاریک‌اند، اما ممکن است ذراتی با جرم بالا نیز پیدا شوند – که ممکن است به آشکارسازهای معمولی روی زمین نرسند.

جان بیکام، استاد فیزیک و نجوم در ایالت اوهایو گفت: «یکی از دلایلی که آشکارسازی ماده تاریک بسیار دشوار است، می‌تواند این باشد که این ذرات بسیار پرجرم هستند.» «اگر جرم ماده تاریک، کم باشد، در این صورت این ذرات، متداول و فراوان‌اند، اما اگر جرم زیاد باشد، ذرات نادر و کمیاب‌اند.»

روشی که این کار انجام می‌شود شبیه به ردیابی شهاب‌ها از سوی دانشمندان است که هر دو یعنی هم ماده تاریک و هم شهاب، رسوب‌های ته‌نشین یونیزاسیون تولید می‌کنند – شکلی از پرتو که از خود، اتم‌هایی را بر جای می‌گذارند که می‌توانند هادی یا اصطلاحا رسانای الکتریسیته، یعنی الکترون‌های آزاد باشند.

رادارها انرژی الکترومغناطیسی را به اتمسفر می‌فرستند که به الکترون‌ها برخورد می‌کند. این کار در ادامه، از وجود یک شهاب یا ماده تاریک خبر می‌دهد.

این روش جدید می‌تواند با کمک روش‌های دیگر برای جست‌وجوی ماده تاریک مورداستفاده قرار گیرد. پروفسور بیکام گفت: «روش‌های کنونی کیهان‌شناسی بسیار حساس و دقیق‌اند، اما راهی برای بررسی درستی کار خود ندارند.»

«این یک روش کاملا جدید است، ازاین‌رو اگر دانشمندان در خصوص آنچه آشکارسازی کرده‌اند مطمئن نباشند، می‌توان سیگنال‌های کیهان‌شناسی را با این روش راداری با جزئیات بررسی کرد.»

دانشمندان به‌تازگی با تماشای حرکت نور از میان خوشه‌های ستاره‌ای دوردست، ماده تاریکی را شناسایی کرده‌اند که ۱۲ میلیارد سال پیش، کهکشان‌ها را احاطه کرده بود. پژوهشگران به‌جای نور مرئی از امواج ریزموج (مایکروویو) استفاده می‌کنند تا نحوه تجمع ماده تاریک در مراحل اولیه گیتی را نشان دهند.

هرچند، درحالی‌که نظریه می‌گوید که ماده تاریک باید به هم چسبیده باشد و توده‌هایی در کیهان تشکیل دهد، این مقدار ماده تاریک شناسایی‌شده، بسیار کمتر از میزان پیش‌بینی‌شده بود.

هیرونائو میاتاکه، از دانشگاه ناگویا گفت: «یافته‌های ما هنوز قطعی نیست، اما اگر درست باشد، نشان می‌دهد که وقتی در زمان به عقب بازمی‌گردید، کل این مدل ناقض است. این هیجان‌انگیز است چرا که اگر نتیجه، پس از کاهش اثر عدم قطعیت‌ها، همچنان بدون تغییر بماند، می‌تواند نشان‌دهنده پیشرفت مدل باشد که این موضوع، ممکن است درکی از ماهیت خود ماده تاریک در اختیارمان قرار دهد.»اتمسفر