مطالعات جدید نشان میدهد مدتها قبل ، شاید ذرات ماده ی تاریک با ماده ی معمولی تعاملی گسترده داشته ، زمانی که کیهان هنوز بسیار داغ بوده است. 
ماهیت ماده ی تاریک هنوز یکی از بزرگترین معماهای علم است. این ماده ی نامرئی -که از طریق تاثیر گرانشی ماده ی معمولی قابل تشخیص است -تصور میشود که پنج ششم ماده ی کل کیهان را تشکیل میدهد. 
منجمان زمانی به وجود ماده ی تاریک مزنون شدند که متوجه شدند کیهان جرمی فراتر از جرم ستارگان موجود در آن را در برگرفته. 
به ادامه ی مطلب بروید.

به عنوان مثال ، ستارگانی که به دور مرکز راه شیری در گردش هستند انقدر سریع حرکت میکنند که میبایست بر کشش گرانشی هسته ی کهکشان غلبه کرده و به سمت فضاهای خالی بین کهکشانی پرتاب شوند. بیشتر دانشمندان فکر میکنند که ماده ی تاریک گرانشی را که باعث نگه داشتن این ستارگان در جایگاه خود میشود را تامین میکند. 
دانشمندان تقریبا همه ی مواد معمولی شناخته شده را به عنوان کاندیدهایی برای ماده ی تاریک رد کرده اند.  توافق فعلی بر این است که این جرم نامرئی از گونه ی جدیدی از ذرات تشکیل یافته که بسیار ضعیف با ماده ی معمولی برهم کنش دارند. 
محققان میگویندیک نشانه ی بالقوه در مورد ماهیت ماده ی تاریک این است که 5 برابر بیشتر از ماده ی معمولی فراوانی دارد.
پاولوس وراناس محقق ارشد مطالعات : " این ممکن است زیاد به نظر برسد و زیاد هم هست ، اما اگر ماده ی تاریک و ماده ی معمولی به روش کاملا مستقل از هم ایجاد شده باشند بنابراین این آمار و رقم گیج کننده است ." 
" به جای عدد پنج میتوانست میلیون ها یا میلیاردها باشد ، چرا پنج ؟ " 
محققان یک راه حل احتمالی برای این مسئله پیشنهاد میکنند : ذرات ماده ی تاریک زمانی با ماده ی معمولی زیاد تعامل داشته اند ، هرچند اکنون اینکار را به ندرت انجام میدهند. 
وراناس : " این اتفاق ممکن است در کیهان اولیه رخ داده باشد ، زمانی که دمای آن بسیار بالا بود 'انقدر بالا که دو ماده ی تاریک و معمولی در یک حالت پلاسما از محتویات خود ذوب شده بودند. " 
روتون ها و نوترون ها هسته های اتم را تشکیل میدهند و هرکدام از آن ها از ذرات سه تایی به نام کوارک ها تشکیل یافته اند. محققان میگویند که ماده ی تاریک هم از یک ذره ی ترکیبی به نام ذره 'نهان ' (stealth ) تشکیل یافته که از 4 بخش ذرات جز ترکیب شده است و تشخیص آن دشوار است. برآوردهای ابرکامپیوتر دانشمندان نشان میدهد که این ذرات ترکیبی ممکن است جرمی فراتر از 200 میلیارد الکترون ولت داشته باشند که نتیجه ی آن بار خنثی است. 
کوارک ها بوسیله ی پروتون ها و نوترون ها توسط 'تعامل قدرتمند ' یا نیروی های  هسته ای قوی محدود میشوند. 
محققان میگویند که این ذرات ترکیبی که از ذرات پنهان ماده ی تاریک ساخته شده اند هرکدام کسری از بار مثبت یا بار منفی -یک به یک - دارند که آن ها را توسط حالتی تاریک از تعاملات هسته ای قوی کنار یکدیگر نگه میدارد.
ذرات پنهان ماده ی تاریک خودشان تنها بار خنثی دارند که باعث میشود در بهترین حالت ضعیفترین واکنش با ماده ی معمولی ، نور الکتریسیته، میدان های الکتریکی و میدان های مغناطیسی  داشته باشند. 
در دما های بسیار داغ که در کیهان اولیه  مشاهده شده ترکیبات باردار الکتریکی ذرات پنهان ماده ی تاریک میتوانسته اند با ماده ی معمولی واکنش داشته باشند. اما زمانی که دمای کیهان سردتر شد ، نیرویی جدید ، قدرتمند  ، و هنوز ناشناخته میبایست این ذرات را به یکدیگر ادغام کرده باشد تا ترکیبات الکتریکی خنثی شکل بگیرند. 
ذرات پنهان ماده ی تاریک میبایست مانند پروتون ها پایدار و غیر قابل سالخوردگی باشند ، اما محققان میگویند که اجزای تشکیل دهنده ی ذرات پنهان ماده ی تاریک مدت کوتاهی پس از به وجود آمدن دچار سالخوردگی میشوند. 
این ذرات ناپایدار ممکن است جرمی در حدود 100 میلیارد الکترون ولت یا بیشتر داشته باشند و میتوانند توسط شتاب دهنده های ذرات مانند برخورد دهنده ی بزرگ هیدرون به وجود بیایند. و همچنین میتوانند بار الکتریکی داشته باشند و برای شناساگرهای ذرات قابل دید باشند.  
آزمایشات در آزمایشگاه برخورد دهنده ی ذرات هادرون ( LHC ) یا سنسورها طوری طراحی شده اند که هرگونه از موارد نادر برخورد ماده ی تاریک با ماده ی معمولی را ثبت کنند.  وراناس " شاید به زودی شواهدی از این تئوری ماده ی تاریک نهان پیدا کرده و یا آن را رد کنند " 
اگر ماده ی تاریک نهان وجود داشته باشد ،  محققان آینده میتوانند در مورد اینکه آیا این ماده تاثیری در کیهان دارد یا نه بررسی های لازم را انجام دهند. 
وراناس : " آیا هیچ سیگنالی در آسمان وجود دارد که تلسکوپ ها بتوانند آن را ردیابی کنند ؟ " 
" برای جواب دادن به این سوال ها ما نیاز مند ابرمحاسبه گرها خواهیم بود ، خوشبختانه پیشرفت ابرمحاسبه گرها به سرعت در حال رشد است. " 
مترجم : آیدا صفری 
آرش بوالحسنی -وبلاگ هوش فرازمینی 
منبع : space.com

موضوعات مرتبط:

برچسب‌ها: دانستنی های نجوم


تاريخ : ۱۳٩٤/۸/۱٦ | ۱٠:٢٩ ‎ق.ظ | نویسنده : آرش بوالحسنی | نظرات ()
.: Weblog Themes By M a h S k i n:.