کیهان مرموزتر شد/ ماجرای حیرت دانشمندان از کشف یک کهکشان بدون ماده تاریک چیست؟

به عنوان مثال، اخیراً گروهی از ستاره شناسان در دانشگاه گرونینگن هلند از شناسایی کهکشان های بدون ماده خبر دادند. این کشف دانشمندان در سراسر جهان و فیزیکدانان سراسر جهان را متحیر کرده است و از خود می‌پرسند که آیا این کشف می‌تواند با سال‌ها نظریه تاریک در تضاد باشد. ماده تاریک نوعی ماده است که در نجوم و کیهان‌شناسی فرضیه‌ای برای توصیف پدیده‌هایی که به نظر می‌رسد توسط

تعداد جنایات بیش از هر جنایت مشاهده شده در جهان وجود دارد. دانشمندان بر این باورند که ماده تاریک چسبی را تشکیل می دهد که کهکشان ها را به هم متصل می کند. نکته این است که جرم موجود در کهکشان ها برای جلوگیری از فروپاشی آن ها کافی نیست و برای ثابت نگه داشتن کهکشان ها به جاذبه قوی دیگری نیاز است، علاوه بر این، انحنای نور در کیهان نشان دهنده یک ماده قوی است که گرانش آن هم حفظ می شود. کهکشان ها از فرو می ریزد و نور را منحرف می کند که به آن ماده تاریک می گویند. این امر وجود ماده تاریک را تأیید می کند، اما اخیراً ستاره شناسان مؤسسه نجوم هلندی، فیلیپو فرناترالنی و همکارانش کهکشانی مرموز به نام AGC 114905 را کشف کردند که در آن اثری از ماده تاریک یافت نشد. AGC 114905 یک کهکشان دوقلو است که 250 میلیون سال نوری از ما فاصله دارد، تقریباً به اندازه کهکشان راه شیری ما، اما بیش از هزار ستاره دارد. مفهوم غالب این است که همه کهکشان ها، به ویژه کهکشان های ابرکوتوله، تنها در صورتی می توانند وجود داشته باشند که توسط ماده تاریک کنار هم نگه داشته شوند. با وجود اندازه گیری های دقیق و بیش از 40 ساعت تمرین رصدی با استفاده از تلسکوپ های پیشرفته، ستاره شناسان هلندی هیچ اثری از ماده تاریک در کهکشان پیدا نکرده اند. دانشمندان می گویند که AGC 114905 ممکن است توسط یک کهکشان بزرگ در همان نزدیکی نابود شده باشد. اکنون محققان در حال بررسی جزئیات یک کهکشان پراکنده هستند. اگر محققان آثاری از ماده تاریک در آنجا پیدا نمی‌کردند، شواهد وجود کهکشان‌های بدون ماده تاریک حتی قوی‌تر می‌شد. حال سوال این است که کهکشان AGC 114905 و کهکشان هایی مانند آن به مشکل یا مشکلی در نظریه ماده تاریک اشاره می کنند؟ هنوز برای دانستن پاسخ این سوال زود است زیرا باید تحقیقات بیشتری با استفاده از تلسکوپ در فضا انجام شود، اما در فایل Hello of life امروز به نکات کمتر شناخته شده ای اشاره می شود.

تاریکی، راز اسرارآمیز جهان / تاریکی نامرئی و ناشناخته است، پس کجا آن را پیدا کنیم؟

مریم ملی | مدرک لیسانس اخترفیزیک

کهکشان متوجه می شود که تاریکی وجود ندارد! پس این چیز تاریک چیست که اگر در کهکشان نبود، خبر به گوش می رسید و دانشمندان شگفت زده می شدند؟ ماده تاریک بخش عجیب و وحشتناکی از جهان است، نامرئی و بدون نور برای شناسایی جنسیت آن. ماده هیچ شباهتی به هیچ عنصر دیگری در عالم ندارد و نامرئی است; ما متوجه می شویم که چگونه وجود دارد و از چه چیزی در جهان استفاده می کند و چرا وجود دارد چرا اینقدر عجیب است؟

اولین سرنخ

اولین سرنخ ها از ماده تاریک در دهه 1930 یافت شد. فریتز تسویکی دانشمندی است که روی تعادل کهکشان ها کار می کند و می خواهد بداند چه چیزی تعادل کهکشان ها را به وجود می آورد. اما جرمی که او بر اساس سرعت و حرکت کهکشان و قانون نیوتن محاسبه کرد، 400 برابر جرمی بود که بر اساس شدت نور و مشاهده تخمین زده بود. بنابراین زوایگی به این نتیجه می رسد که این جرم نمی تواند گرانش لازم برای خنثی کردن نیروی ناشی از انبساط گاز را ایجاد کند و خوشه باید فرو می ریخت، اما این اتفاق نیفتاد، بنابراین باید یک عامل ناشناخته دخیل باشد. به چنین عاملی «ماده تاریک» یا «ناشناخته» می گویند که جرم زیادی دارد اما به آن توجه نمی شود و فقط از تأثیرات آن پی می بریم.

محاسبات خانم کیهان شناس

بعد از تسوئیکی، نفر بعدی که در پیچ و خم تاریکی گرفتار می شود، ورا روبین است. زنی که مجذوب آسمان و پرسش های بی پایان آن شده بود. او زمان و سرعت ستارگان کهکشان ها را محاسبه کرد و درگیری هایی ایجاد کرد. به عنوان مثال، ستارگان با سرعت زیادی در مرکز کهکشان حرکت می کنند و البته کهکشان ها باید متلاشی شوند، اما همه چیز کاملاً متعادل است. این هم دلیل دیگری بر وجود ماده تاریک است. او معتقد است که ممکن است چیزهای نامرئی در داخل و خارج کهکشان وجود داشته باشند که گرانش لازم را برای جلوگیری از فروپاشی کهکشان ایجاد کنند.

وقتی نور خم می شود

وقتی به تصاویر کهکشان آبل 1689 نگاه می کنیم، که 2.2 میلیارد سال نوری از زمین فاصله دارد.

متوجه انحنای نور در وسط تصویر خواهید شد. این زمانی اتفاق می افتد که نور از یک چشمه درخشان در دوردست به ما می رسد و از مسیر یک جرم بزرگ مانند این کهکشان ها می گذرد. این اجسام که باعث ایجاد نور منحنی می شوند، «عدسی های گرانشی» نامیده می شوند. طبق مقایسه‌های رایج، توده‌ها می‌توانند در طول زمان در فضا خم شوند و در نتیجه مجموعه‌هایی را تشکیل دهند، یک میدان گرانشی که می‌تواند نور را منحرف کند. سال ها قبل از کشف ماده تاریک، اینشتین در نظریه نسبیت عام خود گفت که گرانش می تواند نور را خم کند. یعنی گرانش جسم بر نور تأثیر می گذارد. قدرت یک عدسی گرانشی بزرگ به جرم آن بستگی دارد، اما آنچه که از کهکشان های این خوشه آشکار است تنها یک درصد از جرم مورد نیاز برای ایجاد چنین کمانی است. بنابراین بقیه جرم باید در جایی پنهان شود تا گرانش در جایی که نور منحنی می کند ایجاد شود. به نظر می رسد منبع کشش گرانشی کهکشان نامرئی، تاریک و شگفت انگیز است.

راه حل هایی برای درک بهتر ماهیت ماده تاریک، خواص موادی را که ما در زندگی با آنها سر و کار داریم، ندارند. پس چگونه می توان بهتر درک کرد؟

ماده تاریک را می توان به سبک فیلم های علمی تخیلی تعریف کرد، پس شما بیشتر با تخیل سروکار دارید تا علم، اما وقتی راهی برای درک علمی آن وجود نداشته باشد و صرفاً به دلیل اینکه یک سری اثرات گرانشی فکر می کنیم لازم است، اینطور نیست. وجود داشته باشد. کهکشان عجیب می شود، پایداری کهکشان به یک معما تبدیل می شود زیرا گرانش برای جلوگیری از فروپاشی کهکشان با انبوه اجرام طبیعی و قابل مشاهده غیرممکن است و علم وارد چالش بزرگی شده است، اما برای غلبه بر این چالش. ما باید درک بهتری از ماده تاریک داشته باشیم، ممکن است نتوانیم دقیقاً بگوییم که چیست، تا بتوانیم آن را از معمولی جدا کنیم. بنابراین ما به سه سوال مهم در مورد ماده تاریک پاسخ می دهیم.

تفاوت بین “داستان تاریک” و یک داستان عادی چیست؟

موادی که ما روزانه با آن سروکار داریم از واحدهای کوچکی به نام اتم و خود اتم از ذرات کوچکتری به نام الکترون، پروتون و نوترون تشکیل شده است. هر چیزی که در کیهان می بینید و لمس می کنید، تمام موادی است که ما با آنها آشنا هستیم و قوانین فیزیک در مورد آنها صدق می کند، اما تاریکی آن ویژگی ها را ندارد و تنها راه تشخیص گرانش ناشی از آن است. جرم، شی دیگری را وارد کنید.

ذره خانواده ماده تاریک چیست؟

پس از سال ها تحقیق، کیهان شناسان هنوز در مورد اینکه ماده تاریک و چه ذراتی انجام می دهد، اختلاف نظر دارند. پیشنهادات و فرضیات زیادی مطرح شده است، اما بسیاری از آنها با گذشت زمان رد شده یا صحت آنها ثابت نشده است. اکنون پنج زیرشاخه از کاندیدای داستان تاریک وجود دارد که هر کدام منطقی انتخاب شده و یک حامی دارد. آزمایش‌های آینده ممکن است ایده‌های جدیدی در مورد اینکه چه چیزی تاریکی را تشکیل می‌دهد به ما بدهد، سپس می‌توانیم به طور دقیق‌تر بگوییم که تاریکی چیست و چه ویژگی‌هایی دارد. به عنوان مثال، Wimps یک جایگزین ممکن برای ماده تاریک است. تعداد فرضیه هایی که محاسبات و شبیه سازی های ریاضی می گویند باید پنج برابر بیشتر از اجسام طبیعی باشد، که کاملاً با تاریکی فراوانی که در جهان می بینیم مطابقت دارد، اما اکنون فرضیه های کیهان شناسان و فیزیکدانان ذرات در حال آزمایش است. .

چه چیزی تاریک نیست؟

کلمه ماده تاریک ممکن است شما را به یاد سیاهچاله ها، ستارگان مرده و اسرار بیاندازد، اما در واقعیت هیچ ربطی به یکدیگر ندارند. ستاره ای با جرم زیاد که در پایان عمر منفجر می شود و دارای هسته های بسیار متراکمی به نام سیاهچاله است. یک سیاهچاله آنقدر کشش گرانشی قوی دارد که حتی نور هم نمی تواند از کشش گرانشی آن فرار کند. سیاهچاله ها مطابق با قوانین فیزیک آشنا هستند و بخشی از زندگی یک ستاره غول پیکر هستند. از طرف دیگر تاریکی ماهیت کاملاً ناشناخته ای دارد و ربطی به جنسیت ستارگان و ماده ای که ما می شناسیم ندارد. با در نظر گرفتن این موضوع، اکنون می دانیم که ابهام چیست و چه نقشی در ادغام کهکشان ها ایفا می کند. با این حساب، کهکشان های بدون ماده تاریک می توانند نقطه شروع یک توضیح جدید در کیهان شناسی باشند.

2323