Home / مقالات علمی / کیهان / کیهان‌شناسی / داستان کشف ماده‌ی تاریک 2
داستان کشف ماده‌ی تاریک 2

داستان کشف ماده‌ی تاریک 2

گردآوری و ترجمه: آرش آریامنش

 

 

ماده تاریک “قسمت دوم ”

در سرتاسر گیتی ستاره‌هایی هستند که منفجر می‌شوند. اینها رویدادهای عظیم کیهانی هستند که ما وجودمان را از طبیعت این انفجارها می‌دانیم. البته از نگاهی دیگر آن‌ها در کار نابودی ما هم هستند!
ما نیز در راه شناخت این مهم هستیم که ببینیم و یاد بگیریم در ماورای تاریکی چیست ؟
من…شما… خورشید و ستاره‌ها…هر چیزی که می‌بینیم در یک چیز مشترک‌اند؛ همه ما از اتم ساخته شدا‌ایم.
اتم‌ها تقریبن تشکیل‌دهنده‌ی همه اجرام شناخته شده در جهان هستند.
اما وسعت کیهان خیلی بیشتر از این حرفهاست؛ وجهی که تازه ما شروع به دیدن آن کرده ایم. سیاره‌ ما، منظومه ما، کیهان ما و هر چیزی که می‌بینیم و کشف کرده‌ایم با یک چیز بهم پیوسته هستند و همکاری می‌کنند. چیزی که بسیاری از دانشمندان در وجودش شک داشتند. اما در سال 2009 یک ردیاب فوق حساس اولین نشانه‌های آن را برای ما آشکار کرد. کشفی تکان‌دهنده که ما را وا میدارد تا اساسن در باره جایگاه‌مان در جهان و سرنوشت‌مان تجدید نظر کنیم.
توضیح آن می‌توانست وجود یک ماده نامرئی شگفت‌انگیز باشد و در حقیقت ممکن است 90 تا 95 درصد از مواد کهکشان نامرئی باشند! این ایده کاملن تکان دهنده است!
ممکنن است کهکشان‌ها با عنصری غیر قابل مشاهده پر شده باشد؛ چیزی که دانشمندان نامش را ” ماده تاریک ” گذاشتند . اما چنین ادعایی نیازمند شواهد بیشتری بود.
حدود یک میلیارد سال پس از مهبانگ، خوشه‌های ماده تاریک فرم گرفت و گاز وارد این خوشه‌ها شده و تبدیل به ستاره شد. اما با نیروی ماده سیاه نامرئی یا جاذبه این توده‌ها بهم جذب شدند و همه چیز شکل و آماده گرفت تا 10 میلیارد سال بعد تا اینکه کهکشان زیبایی مثل راه‌شیری ما شکل بگیرد.
برخی از دانشمندان می‌گویند که این کهکشان‌ها حتما زمانی فرم گرفتند، که با ماده سیاه پر شده‌اند اما ایا راهی برای اثبات این صحبت هست؟
البرت انیشتین فضا را با نگاهی باز و تازه به عنوان ماده ای قابل انحنا و خمیده شدن و انعطاف میدید که تحت تاثیر جاذبه قرار دارد…هر چیزی که دارای جرم باشد از ستاره گرفته تا کهکشان‌ها می‌تواند زمینه فضا را مثل لنز خم کنند.
با ایجاد این انحنا نوری که از آن عبور می‌کند نیز منحرف می‌شود.
ماده سیاه نور رو منعکس نمی‌کند و جذبش هم نمی‌کند. حتی منتشرش هم نمی‌کند! بلکه نور فقط از آن عبور میکند بدون هیچ تاثیری که روی آن داشته باشد. پس ما باید به دنبال چیزی باشیم که از نظر گرانشی اجرام مرئی پیرامونش را تحت تاثیر قرار بدهد.
ماده تاریک نور رو میشکند. (دانشمندان اخیرن در تلاش هستند اندازه‌ی نوری که از کهکشان‌های دور می‌اید و به این صورت خم میشود را رو بفهمند.) دانشمندان از شواهد و مشاهدات و محاسبات فهمیدند میزان ماده تاریک 5 برابر ماده معمولیست یعنی بیشتر کیهان از این ماده مرموز شکل کرفته است.
ماده تاریک بیش از انچه تصورش را کنیم مهم و خیلی عجیب است. نور در شکست خود برای رسیدن به زمین از میان کهکشان‌ها بسیار عبور می‌کند. ردی را در مسیر خود بر روی نقشه از ماده سیاه جا میگذارد اما در جایی این ماده نامرئی را دیدنی می‌کند.
در کل مواد معمولی هر جا هم که توده عظیمی از کهکشان‌ها وجود داشته باشد تمرکز بزرگی از ماده سیاه هم وجود دارد و اگر نقشه تداخل مسیرهای ماده تاریک رو تشخیص بدیم شبیه یک شبکه الیاف توده‌ای که ما آنها رو به عنوان شبکه کیهانی می‌شناسیم. در همین تمرکز ماده سیاه هست که کهکشان‌هایی مثل راه شیری تشکیل میشوند. با سرد شدن گازها و متراکم شدن درونشان به تدریج ستاره ها شکل می‌گیرد. ماده سیاه اسکلت جهان است داربستیت که به کهکشان‌ها اجازه فرم گرفتن میدهد.
ماده تاریک موجب فرم گرفتن هر چیزی میشه که ما میشناسیم.
بدون ماده سیاه کهکشانی وجود نخواهد داشت پس بدون کهکشان ستاره ای هم نیست پس همینطور سیاره ای هم وجود نخواهد داشت.
ایده ماده سیاه 40 سال پیش شکل گرفت. اکنون بیش از یک نظریه ساده است معین شده نقش تعین کننده ای در وجود داشتن کیهان و ما داشته است. در سال 2004 یک تلسکوپ تصویری از 4 میلیارد سال نوری دورتر را کشف و رصد کرد که 1.3 عرض جهان است. دو توده کهکشانی در حال برخورد هستند… تریلیونها ستاره با سرعت 3000 مایل در ثانیه به دور هم میچرخند. یک توده کهکشانی به وسیله امواج شوک به فرم یک گلوله فشنگ در امده است و بروردی رو شکل میدهند یک نمایش کیهانی فوق تصور اما هیجان انگیزتر از آن آازاد کردن ماده تاریک به عجیب‌ترین شکل که تا کنون برای کسی قابل تصور بوده است.
این سندی بود بر موجودیت رسمی ماده سیاه بود. آیا میتونیم روزی قادر به تماشای این ماده عجیب و غریب باشیم ؟
ما در جهانی از ماده و نور زندگی میکنیم. ماده ای که ما از ان تشکیل شدیم و نوری که ما رو پایدار نگه داشته است، ولی الان میدانیم همه اینها فقط بخش کوچکی از حقیقت است.
جهان ما در همکاری با ماده مهم و مرموزی به نام ماده تاریک هست نه میشه دیدش نه لمسش کرد اما همه جا هست. میلیاردها ذره از ماده تاریک در هر ثانیه از بدن ما عبور میکند حتی اگر علم بتونه روزی یه ذره ای از این ماده رو شکار کنه و مطالعش کنه در اینصورت ممکنه اخرش بفهمیم جهان از چی ساخته شده و این ماده مجهول واقعا چه معنایی برای ما دارد.
دانشمندان فهمیدند اجزای ریز اتمی وجود دارند به نام نوترون الکترون پروتون و کوارک ها و .. اما جدیدا فهمیدیم ذرات دیگری هستند. دانشمندان نام دیگری برای ماده تاریک انتخاب کرده اند :
– ذرات سنگین کم اثر با نام اختصاری “ویمپ” که به ندرت با اتمهای ماده برخورد میکنند.
پس به دام انداختنشان خیلی آسان نیست. از آنجا که جهان پر از ذرات ماده معمولیست ممکن است ویمپ را جا بیندازیم. اگر این ذره پیدا شود فیزیک کاملا نوینی رو ایجاد میکند. اگر چنین ماده اضافه ای وجود داشته باشد!
این پایان ماجرا نیست… در آغاز قرن 21 فهمیدیم که یک نیرویی وجود دارد که مایل به از هم پاشیدن تمامی جهان است.
ستاره شناسان چند دهه ای هست که به مفهوم سوپرنوا یا ابرنواختر پی بردند… وقتی ستاره ای بزرگتر از خورشید ما سوختش تمام می‌شود به ستاره کوچکتر و متراکم‌تر و تیره‌تر به نام کوتوله سفید تبدیل میشود. یعنی حالتی بین مرگ و زندگی دچار میشود اما میتواند دوباره به زندگی برگردد. اگر این کوتوله سفید بخشی از یک سیتسم دو ستاره ای باشد ستاره مجاورش میتواند این سوخت را تامین کند.
به محض اینکه کوتوله سفید جاذبه اش جرم کافی رو از ستاره همسایه اش گرفت راه بازگشتی نیست و منفجر میشه حرارتش تا 1 میلیارد درجه میرسد و بیشتر گازهاش در فضا پخش میشود. میزان نوری که از این انفجارها به ما میرسد باعث میشود که ما بتوانیم فاصل‌شان را تشخیص بدیم.
ما فهمیدیم که جهان در حال انبساط است اما چقدر و تا کجا ادامه دارد. همچنین فهمیدیم که سرعتش لحظه به لحظه زیاد میشود اما چقدر ادامه میابد؟ آیا حدی هم دارد؟ بعدش چه میشود؟
جواب ما شاید در انرژی سیاه باشد ما هیچی ازش نمیدونیم بجز اینکه بدونیم همین انرژی داره باعث انبساط کیهان با سرعت زیاد میشه سال 2001 ماهواره دلتا 2 به فضا پرتاب شد. یک کاوشگر کوچک علمی بود. طولی نکشید این کاوشگر موضوعی حیرت‌آور در مورد انرژی سیاه برای ما آشکار ساخت… نام آن WMAP است و مامورین پیشروی در فضا و بازگشتی بیشتر از همیشه به عمق زمان برای مطالعه بازتاب مهبانگ هدف گرفتن تصویر سریع از چهره جهان در دوره ای بسیا بسیار نزدیک به بیگ بنگ ..دوره ای که جهان ساده تر از الان بود ..با مطالعه اندازه و فرم موجهای ذره ای پیش زمینه ما میتونیم جهان اولیه رو حدس بزنیم.
امروز میدونیم اتمها 5 درصد تقریبا از جهان رو تشکیل میدهند ماده سیاه نیز 23 درصد… به عبارتی ما در برابر ماده تاریک هیچ هستیم اما انرژی تاریک همون نیروی دافعه ی اسرار امیز که اصلا ازش سر در نمی‌آوریم باعث میشه ماده تاریک در برابرش هیچ باشد تقریبا سه چهارم جهان است.
این انرژی تاریک که حاکم بر جهان است چقدر طول میکشه که تک تک اتمهای کیهان را از هم بپاشاند …تقریبا یک چهارم جهان ماده سیاه است همون ماده ای که باعث فرم گرفتن کهکشان ها میشه بعدش فهمیدیم سه چهارم دیگر انرژی تاریک است که نیرویی است که باعث دور شدن سریعتر کهکشان ها از هم میشه ……این کشمکش هستی چطوری به پایان میرسد ؟
آیا در نهایت جهان ما رو تکه تکه میکند؟ ظاهرن همه‌چیز به انرژی تاریک بستگی دارد.
ماده تاریک و انرژی تاریک بر ضد هم عمل می‌کنند. ماده تاریک سعی داره که جهان رو پایدار و بهم بچسباند. اما انرژی تاریک سعی داره که جهان را از هم بپاشاند با فاصله دادنشون از هم حتی تا ذرات اتمی بپاشاند از هم… هماهنگی این دوتا باعث میشه ما جهانی که امروز می‌بینیم درک می‌کنیم لمس می‌کنیم داشته باشیم… در واقع اگر این کشمکش بین ماده و انرژی تاریک نبود من و شما و این ستاره ها و کهکشانها نبودند.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

*

Scroll To Top