رصد ماده‌ی تاریک در قلب دورترین عصر پیدایش کیهان

[ad_1]

پژوهشگران ژاپنی با همکاری دانشگاه پریسنتون، در دور و بر کهکشا‌ن‌هایی که 12 میلیارد سال نزد دیده می‌شدند به رصد ماده‌ی تاریک پرداختند.

آبان تتر

مشاهده‌ی قبل‌ای فراوان دور احتمالاتی را به نزد می‌کشد که قوانین اساسی کیهان‌ را متفاوت از اون‌چه که می‌پنداشتیم علامت می‌دهد. این همکاری به‌ رهبری دانشمندانی در دانشگاه ناگویای ژاپن به دست آمده است.

مشاهده‌ی اون‌چه‌که در تاریخ‌های فراوان دور چهره می‌دهد، فراوان چالش برانگیز است؛ برای چی که سرعت محدود روشنایی دلیل می‌شود اون‌چه را که امروزه ما از کهکشان‌های دور می‌بینیم، در واقع برای میلیارد‌ها سال نزد باشند. امّا با این حال، رصد ماده‌ی تاریک فراوان دشوارتر از اون‌چیزی‌ست که به نظر می‌آید چون هیچ نوری را از خود بازتاب نمی‌دهد.

ایده‌ی دیوانه‌واری بود؛ هیچ‌کسی نفهمید که چطور انجامش دادیم! – پرفسور ماسامی اوچی.

با این اوصاف، پژوهشگران با استفاده از نظریه‌ی نسبیت عام اینشتاین که نزد‌بینی می‌کند همگرایی گرانشیِ کهکشان‌های نزد‌زمینه موجب تحریف روشنایی کهکشان‌های دوردست می‌شوند، میزان ماده تاریک اون را اندازه‌گیری کردند. باید بدانیم که هرچه بازتاب خمش روشنایی کهکشانی زیادتر باشد، مقدار ماده تاریک در کهکشان «لنزی (=عدسی)»  نیز زیادتر است.

با این حال، فراتر از آستانه‌ی تعیین شده، دانایان با یک مشکل دست به گریبان بودند. نوری که از کهکشان‌های دورتر بدان‌ها دید می‌کنیم، همیشه ناتوان و ناتوان‌تر می‌شود و بنابراین دلیل‌ همگرایی گرانشی نیز تخفیف پیدا کرده و تشخیص اون را دشوارتر می‌سازد. علی‌رغم کوشش دانایان برای ردگیری سیگنال‌های نوری از چند کهکشان در حل این مشکل، امّا تا اون تاریخ هنوز هم در تشخیص بسیاری از کهکشان‌های دورتر ناتوان بودیم به این معنا که ماده تاریک مورد مطالعه تنها وابسته به هشت تا ۱۰ میلیارد سال نزد بوده است.

زیادتر بخوانید: کشف یک اَبَر زمین زیست‌پذیر که تنها 37 سال نوری با ما فاصله دارد [+عکس]

مشکلات رصد ماده‌ی تاریک

برای غلبه بر این چالش‌ها و رصد ماده‌ی تاریک از دورترین نقطه‌ی کیهان، گروهی از پژوهشگران به سرپرستی هیرونو میاتاک از دانشگاه ناگویا، رصدخانه نجوم ژاپن از دانشگاه توکیو و دانشیارهای دانشگاه پرینستونِ آمریکا همکاری کردند تا از مبدأ متفاوتی از روشنایی پس زمینه، یعنی امواج مایکروویو ناشی از بیگ بنگ استفاده کنند.

در وهله‌ی نخست، داده‌هایی از رصدهای تلسکوپ سوبارو مورد استفاده قرار گرفت تا گروه پژوهشی تعداد 1/5 میلیون از کهکشان‌های «لنزی» را با استفاده از روشنایی مرئی که وابسته به 12 میلیارد سال نزد هستند تشخیص دهند. سپس از تابش‌های زمینه‌ای کیهانی دورتر را که از بیگ‌بنگ تابیده شده‌اند برای اندازه‌گیری ماده تاریک استفاده کنند. برای این‌کار از ماهواره‌ی پلانک استفاده شد تا گروه بتواند ماده‌ی تاریک دور و بر کهکشان‌های «عدسی» را اندازه‌گیری نماید. نتا باهکال و ایگن هیگینز به نظم استاد اخترشناسی و استاد اخترفیزیک دانشگاه پرینستون گفتند:

این نتایج انگاره‌های قوام‌یافته‌ای از کهکشان‌ها و چگونگی تطوّرشان در تاریخ به‌دست می‌دهد، تا حدّی که بتوانیم از ماده‌ی تاریک پیرامون و درون کهکشان‌ها ترسیمی ارائه دهیم.

رصد ماده‌ی تاریک
Cosmic-Microwave

امّا پزشک میاتاک با نگاهی بدبینانه‌تر به این نتایج اضافه است:

یافته‌های ما هم‌چنان غیرقطعی هستند؛ امّا اگر واقعیت داشته باشند، هر چه به عقب‌تر می‌رویم، کمی مدل فعلی‌ زیادتر خودش را علامت می‌دهد. این شور‌انگیز است چون اگر نتایج با گذشت تاریخ، قطعی باقی بمانند، اسباب ارتقای مدل فعلی را آماده آورده و بینشی را از ماهیت ماده‌ی تاریک ارائه می‌دهند.

به تعریف از مالاگن دانشیار دانشگاه پرنیستون، در این نقطه اون‌ها کوشش دارند با استفاده از امواج لامبدای تابش کیهانی هستی را توضیح دهند، اگر برنده شوند، این موجب بازنگری در فرضیات مدل کنونی خواهد شد.

هم‌چنین، این مطالعه هنوز کاملاً از داده‌های در دسترس تلسکو‌پ های موجود اعم از پلانک و سوبارو استفاده نکرده است. به نام نمونه، فعلاً 1/3 داده‌های تلسکوپ سوبارو بررسی شده است. قدم سپس، تحلیل مجموع داده‌هاست که به ما اجازه‌ی اندازه‌گیری دقیق‌تر از توزیع ماده‌ی تاریک می‌دهد.

در آینده نیز، گروه پژوهشی امیدوار به استفاده از داده‌های پیشرفته‌ای از رصد‌خانه‌ی سی.روبین برای اکتشافات قسمت‌های آغازین فضا خواهد بود. در همین باب هاریکان گفته است:

هیچ دلیلی وجود ندارد که نتوانیم توضیع ماده‌ی تاریک را در 13 میلیارد سال نزد ببینیم!

زیادتر بخوانید:

دیدگاه شما دربارهٔ رصد ماده‌ی تاریک چیست؟ نظرات خود را در قسمت کامنت‌ها با ما در میان گذاشته و اخبار تکنولوژی را از جونی دنبال کنید.

منبع: scitechdaily

[ad_2]