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.
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.
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.
نوشته تلاش دانشمندان برای درک ماده تاریک و چگونگی بوجود آمدن هستی اولین بار در اخبار فناوری و موبایل پدیدار شد.