نشانه‌هایی از ماده تاریک

نشانه‌هایی از ماده تاریک

نشانه‌هایی از ماده تاریک
علم فیزیک – نشانه‌هایی از ماده تاریک

یک ماهواره چینی که برای کشف و مطالعه ماده تاریک به فضا پرتاب شده است موفق به کشف سیگنال‌های کم‌انرژی خاصی شد که می‌تواند ثابت کند ماده تاریک وجود دارد.

به گزارش ایسنا و به نقل از دیلی‌میل، تیمی از محققان چینی، سوئیسی و ایتالیایی با استفاده از داده‌های ماهواره چینی “شاه‌ میمون”(Monkey King) در مقاله‌ای اعلام کردند که به اولین نشانه‌های فیزیکی وجود ماده تاریک دست پیدا کرده‌اند.

“بای چون‌لی”(Bai Chunli) رییس آکادمی علوم چین گفت: این مشاهده جدید می‌توانند زمینه‌ساز گام‌های بلندی باشد.

وی افزود: پس از بررسی داده‌های بیشتر می‌توانیم با قاطعیت اعلام کنیم که آیا ماده تاریک را کشف کرده‌ایم یا نه.

چون‌لی خاطرنشان کرد: حتی در صورتی که مشخص شود که این ماده از نوع ماده تاریک نبوده است باز هم نتایج این تحقیق مهم هستند زیرا در این صورت ما با ذرات جدیدی مواجهیم که وجود آنها قبلا پیش‌بینی نشده است.

این فضاپیمای چینی در ۵۳۰ روزی که در فضا به رصد مشغول بوده است ۱٫۵ میلیون مورد از اشعه‌های کیهانی و ذرات زیراتمی را رصد کرده است.

تقریبا هشتاد سال است که دانشمندان به این فکر می کنند که ماده موجود در جهان هستی بسیار بیشتر از آن چیزی است که می‌بینیم؛ حرکت کهکشان‌ها و ستارگان به ما می‌گویند که باید ماده‌ای نامرئی در عالم هستی باشد که به چشم ما نمی‌آید اما وجود دارد.

ادوین هابل اخترشناس معروف در سال ۱۹۲۹ نشان داد که جهان همچنان در حال بسط و گسترش است و هرچه کهکشانی از ما دورتر باشد با سرعت بیشتری هم از ما دور می‌شود. این به قانون هابل معروف شد.

پیش از آن، آلبرت اینشتین وقتی که معادلات نسبیت عام را وضع می‌کرد متوجه شده بود که معادلاتش برای یک دنیای ایستا(بدون بزرگ و کوچک شدن) درست در نمی‌آیند بلکه برای دنیایی در حال تغییر صادق هستند. در آن زمان اینشتین که مثل دیگران نمی‌دانست عالم هستی در حال بزرگ شدن است، برای حل مشکل ضریبی به نام ثابت کیهانی را به معادلاتش اضافه کرد.

پس از کشف هابل، اینشتین این ضریب را از معادلاتش حذف کرد. نقل شده که اینشتین افزودن این ضریب را بزرگترین اشتباه زندگی خود خوانده بود.

در سال ۱۹۹۸، دو گروه از اخترشناسان – که سرپرستی هر دو گروه را سه اخترشناس به نام‌های برایان اشمیت، سول پرل‌ماتر و آدام رایس به عهده داشتند- نشان دادند که جهان واقعا در حال انبساط و گسترش است و آنچه باعث این انبساط می‌شود انرژی‌ نامرئی است به نام انرژی تاریک. این سه دانشمند در سال ۲۰۱۱ برای این کشف بزرگ برنده نوبل فیزیک شدند.

نشانه‌هایی از ماده تاریک
علم فیزیک – نشانه‌هایی از ماده تاریک

به عبارت دیگر آنها درستی اشتباه اینشین را ثابت کردند، ضریب کیهانی در واقع نماینده وجود انرژی تاریک است، انرژی‌ که جهان هستی را با سرعتی باورنکردنی بزرگتر و وسیعتر می‌کند.

از آن زمان به بعد تصور این است که ۹۶ درصد عالم هستی را ماده و انرژی تاریک تشکیل می دهد؛ مشکل اینجاست که چطور چیزی را که نمی‌توانیم ببینیم می‌توانیم مطالعه کنیم و از جزئیاتش سر در بیاوریم.

به این ترتیب در سال ۲۰۰۴، چهارصد دانشمند و ۲۶ موسسه تحقیقاتی در هفت کشور دنیا به هم پیوستند و کنسرسیوم بین‌المللی انرژی تاریک را راه اندازی کردند.

پژوهشگران این کنسرسیوم براساس اینکه ماده تاریک چگونه مسیر نور را منحرف میکند، حساب کردند که پراکندگی ماده تاریک در عالم هستی چگونه می‌تواند باشد.

بعد با مطالعه اینکه پراکندگی ماده تاریک چگونه در طول زمان تغییر می‌کند، می‌توان محاسبه کرد که انرژی تاریک چگونه ماده تاریک را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

علاوه بر این، پژوهشگران از چگالی و موقعیت کهکشان‌ها میزان ماده و انرژی تاریک دنیا را تخمین زدند که مطالعات قبلی را تایید کرد: دنیا از چهار درصد ماده معمولی، ۲۶ درصد ماده تاریک و ۷۰ درصد انرژی تاریک تشکیل شده است.

محققان این تیم تحقیقاتی اعلام کرده‌اند که اثبات وجود ماده تاریک به صورت عملی بسیار طول می‌کشد اما با توجه به قابلیت این فضاپیما که می‌تواند تا ۱۰ میلیارد اشعه را شناسایی کند، امیدهای زیادی برای کشف ماده تاریک وجود دارد.

چین در یک برنامه پنج‌ساله از سال ۲۰۱۶ تا ۲۰۲۰ قصد دارد با صرف صدها میلیارد دلار جزو ۱۵ کشور برتر دنیا در عرصه فضایی شود.

نتایج این تحقیق که بیش از ۱۰۰ محقق در آن شرکت داشته‌اند در ژورنال علمی Nature منتشر شده است.

نشانه‌هایی از ماده تاریک ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

اولین تصویر از شبکه ماده تاریک

اولین تصویر از شبکه ماده تاریک

اولین تصویر از شبکه ماده تاریک
علم فیزیک – اولین تصویر از شبکه ماده تاریک

دانشمندان موفق به ایجاد اولین تصویر ترکیبی از شبکه ماده تاریک شدند که بین کهکشان‌ها امتداد یافته است.

به گزارش ایسنا به نقل از انگجت ، ماده تاریک (Dark Matter)، نوعی از ماده بوده که فرضیه وجود آن در اخترشناسی و کیهان‌شناسی ارائه شده ‌است تا پدیده‌هایی را توضیح دهد که به نظر می‌رسد ناشی از وجود میزان خاصی از جرم باشند.

 ماده تاریک به طور مستقیم با استفاده از تلسکوپ قابل مشاهده نبوده و نور یا سایر امواج الکترومغناطیسی را به میزان قابل توجهی جذب یا منتشر نمی‌کند. به بیان دیگر ماده تاریک ماده‌ای است که واکنشی نسبت به نور نشان نمی‌دهد.

  دانشمندان چندین دهه بر این باور بودند که ماده تاریک ماده‌ای است که به دلیل عدم شفافیت تا حد زیادی غیر قابل کشف است. آنها اعتقاد داشتند که این ماده، نور را جذب نکرده و یا بازتاب نمی‌دهد و به عنوان یک پل بین کهکشان‌ها عمل می‌کند.

اکنون با انتشار این تصویر اثبات شد که ادعای این دانشمندان کاملا صحت داشته زیرا مشخص شد که ماده تاریک مانند یک پل و رابط کهکشان‌ها را به یکدگیر متصل می کند.

مایک هادسون ، استاد نجوم در دانشگاه واترلو، در بیانیه‌ای اظهار کرد: این تصویر ما را فراتر از پیش بینی‌ها برده و نشان می‌دهد که ماده تاریک قابل دیدن و اندازه‌گیری است .

محققان واترلو از یک تکنیک به نام همگرایی گرانشی بسیار ضعیف برای ایجاد این تصویر ترکیبی استفاده کردند.

 این تصویر ترکیبی از بیش از ۲۳ هزار جفت کهکشان بوده که  ۴٫۵ میلیارد سال نوری از یکدیگر فاصله دارند.

این پژوهش در Monthly Notices of the Royal Astronomical Society به چاپ رسیده است.

اولین تصویر از شبکه ماده تاریک ، اخبارفیزیک ، مقالات فیزیک ، مطالب فیزیک ، فیزیک مدرن ، علم فیزیک

دانشمند هندی شرط‌بندی ۱۰ ساله ماده تاریک را برد

دانشمند هندی شرط‌بندی ۱۰ ساله ماده تاریک را برد

دانشمند هندی شرط‌بندی 10 ساله ماده تاریک را برد
علم فیزیک – دانشمند هندی شرط‌بندی ۱۰ ساله ماده تاریک را برد

یک فیزیکدان نظری هندی موفق شد در یک شرط بندی ۱۰ ساله که بین محققان در مورد ماهیت ماده تاریک بسته شده بود، برنده شود.

به گزارش ایسنا به نقل از زی‌نیوز، ماده تاریک یک نوع ناشناخته از ماده است که تقریبا ۲۷ درصد جرم و انرژی جهان قابل مشاهده را که به انرژی تاریک، ماده باریونی (ماده عادی) یا نوترینوها اختصاص نیافته، در بر می‌گیرد.

تانو پادمانابهام، کیهان‌شناس و نظریه‌دان هندی در سال ۲۰۰۶، در زمان ارائه سخنرانی در مورد پدیده انرژی تاریک در بیست و سومین سمپوزیوم فیزیک نجومی نسبیتی در تگزاس با حضار شرط بست که در ۱۰ سال آینده هیچ مدرکی در تضاد با این نظریه که انرژی تاریک علت ریشه‌ای انبساط شتابدار جهان است، پیدا نخواهد شد.

اما در آن زمان همه کیهان‌شناسان در مورد نقش ماده تاریک متقاعد نشده و پرفسور دیوید ویلتشایر از دانشگاه کانتنبری در نیوزلند با پادمانابهام شرط بست.

ویلتشایر پنجشنبه گذشته در سیزدهمین سمپوزیوم بین‌المللی کیهان‌شناسی و فیزیک نجومی ذرات اعلام کرد که شرط را در مورد ماهیت انرژی تاریک باخته است.

پادمانابهام به همراه جایزه نقدی این شرط بندی، یک لامپ تغییر رنگ دهنده دریافت کرد که با اپلیکیشن تلفن همراه کار می‌کند. قابل ذکر است که زمان این شرط بندی تا ۱۵ دسامبر ۲۰۱۶ بود.

سیزدهمین سمپوزیوم بین‌المللی کیهان‌شناسی و فیزیک نجومی ذرات از ۲۸ نوامبر تا دوم دسامبر در دانشگاه سیدنی برگذار شد.

شرایط و ضوابط این شرط بندی این بود که اگر ویلتشایر برنده شود، یک ساعت به انتخاب خودش دریافت می‌کرد تا بتواند پیگیری بهتری از عدم ثبات ایده‌های کیهانی داشته باشد. اگر پادمانابهام پیروز می‌شد،‌ یک لامپ به انتخاب خودش دریافت می‌کرد تا بتواند محاسباتش در مورد تاریکی جهان را بهتر روشن سازد.                  

تحقیقات این دانشمند هندی که در حال حاضر استاد مرکز بین دانشگاهی نجوم و فیزیک نجومی در هند است، در زمینه‌های گسترده‌ای از گرانش، تشکیل ساختار در جهان و گرانش کوانتومی بوده و بیش از ۲۶۰ مقاله و خلاصه را در مجلات بین‌المللی منتشر کرده و ۱۰ کتاب نوشته است.

دانشمند هندی شرط‌بندی ۱۰ ساله ماده تاریک را برد | اخبار فیزیک ، مقالات فیزیک ، علم فیزیک ، فیزیک کوانتوم ، فیزیک نجوم ، مکانیک ، الکترومغناطیس

کشف کهکشان‌های نوزاد

کشف کهکشان‌های نوزاد در توده‌ای درهم تنیده از ماده تاریک

رصد‌های جدید تلسکوپ قدرتمند آلما توده‌ای بسیار متمرکز از کهکشان‌های غول‌پیکر و نوزاد که با گره‌ای بزرگ از ماده تاریک تلفیق شده‌اند را نشان می‌دهد که تحت تاثیر فرایند پرانرژی ستاره‌سازی قرار گرفته‌اند.

براساس گزارش دیسکاوری، جهان مملو از ماده تاریک است، سازه‌ای عظیم و سه‌بعدی که اکثریت کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی در آن بافته شده‌اند. اگرچه امکان مشاهده مستقیم ماده تاریک وجود ندارد،‌ زیرا این ماده با نور در تعامل نیست، اما می‌توان تاثیرات گرانشی آن را بر فضا-زمان مشاهده کرد و همچنین برهمه واضح است که این ماده ۸۵ درصد از ماده در تمامی جهان هستی را اشغال کرده‌است.

علم فیزیک - کشف کهکشان‌های نوزادکشف کهکشان‌های نوزاد

درک اینکه این شبکه ماده تاریک چگونه بر اولین کهکشان‌های جهان اثرگذاشته تا پس از انفجار بزرگ به شکل بگیرند برای دانشمندان از اهمیت بالایی برخوردار است،‌ از این رو کشف خوشه‌ای از کهکشان‌هایی جوان در حدود ۱۱٫۵ میلیارد سال پیش که با توده‌ای از ماده تاریک تلفیق شده‌اند، می‌تواند دلیل عدم وجود این کهکشان‌های ستاره‌ساز را در جهان مدرن توضیح دهد و چگونگی ایجاد کهکشان‌های بزرگ بیضوی را توصیف کند.

تا به امروز رصد جوانترین کهکشان‌های جهان با چالش‌های زیادی مواجه بود. معمولا رصد این کهکشان‌ها که در ابتدایی‌ترین دوران‌های جهان هستی حضور دارند، به دلیل وجود حجم زیادی از غبارهای کیهانی بسیار دشوار است. رادیوتلسکوپ‌ها نیز به سختی می‌توانند موقعیت این کهکشان‌ها را بیابند. اما این کهکشان‌ها ردپایی از ریز تشعشعات از خود به جا می‌گذارند، فرکانسی که تلسکوپ آلما به شدت نسبت به آن حساس است.

اخترشتاسان با محاسبه دقیق ۹ کهکشان بزرگ دورافتاده در تکه‌ای کوچک از آسمان در صورت فلکی آکواریس، توانستند موقعیت این کهکشان‌ها را با یافته‌های رصد‌خانه ملی ژاپن و رصد‌خانه ASTE آتاکاما و همچنین با تلسکوپ نور مرئی سوبارو مقایسه کنند. تلسکوپ‌های سوبارو و ASTE پیش از این منطقه را بررسی کرده و شکل کلی خوشه کهکشانی را ترسیم کرده‌اند. با اتکا به این محاسبات موقعیت گرانشی تقاطع  شبکه ماده تاریک آشکار خواهد شد و اکنون تلسکوپ آلما موقعیت دقیق این کهکشان‌های ستاره‌ساز را درون این گره بزرگ ماده تاریک،‌نقطه‌ای که رشته‌های ماده تاریک به یکدیگر پیوند خورده‌اند، مشخص ساخته‌است.

به نظر می‌آید یافته‌های تلسکوپ آلما با این نظریه که جرمگین‌ترین کهکشان‌های جهان درون توده‌ای جرمگین‌تر از ماده تاریک ایجاد شده‌اند همخوانی داشته باشد.این کهکشان‌های اولیه غول‌پیکر به تدریج به کهکشان‌های بیضوی تبدیل می‌شوند که امروزه در جهان مدرن دیده می‌شوند،‌از این رو می‌توان گفت کهکشان‌های عظیم و بیضوی امروز دوران اولیه شکل‌گیری خود را در آغوش گرانشی توده‌هایی بزرگ از ماده تاریک گذرانده‌اند.

منبع : همشهری آنلاین

ماهیت الکتریکی ماده تاریک

نظریه جدید در مورد ماهیت الکتریکی ماده تاریک

دانشمندان آزمایشگاه ملی لارنس‌لیورمور کالیفرنیا معتقدند که ماده تاریک ممکن است ترکیبی از ذرات با بار الکتریکی باشد که به کمک یک نیروی ناشناخته، پیوندی غیرقابل تشخیص داشته باشند.

علم فیزیک - ماهیت الکتریکی ماده تاریکماهیت الکتریکی ماده تاریک

به گزارش سرویس علمی ایسنا منطقه خراسان، دانشمندان معتقدند که ماهیت ذرات الکتریکی ماده تاریک تنها به کمک برخورددهنده بزرگ هادرونی یا تجهیزات آزمایشگاه زیرزمینی سرن قابل شناسایی است.

ماده تاریک بخش اعظم ساختار جهان ما را می‌سازد، به طوری‌که طبق برآوردهای انجام شده حدود ۸۰ درصد از جرم کیهان از ماده تاریک تشکیل شده است.

متاسفانه به خاطر ماهیت غیرقابل شناسایی بودن این ماده، اطلاعات دانشمندان در مورد این پدیده پیچیده و جالب‌توجه بسیار اندک است.

متخصصان فیزیک نجومی معتقدند که حضور ماده تاریک طبق اثر گرانشی آن‌ها در خوشه‌های کهکشانی کاملا مشهود است، اما شناسایی آن به علت وجود ذرات فراری که با مواد رایج در جهان واکنشی نشان نمی‌دهند، بسیار دشوار و ناممکن است.

پروفسور پل ورناس با همکاری گروهی از دانشمندان به کمک فناوری شبیه‌سازی رایانه‌ای موفق شدند تا مدل موسوم به ماده‌تاریک‌ نهان را برنامه‌ریزی و شبیه‌سازی کنند.

به کمک این مدل می‌توان رفتار پنهان‌کار ماده تاریک، ذرات سازنده و نیروی پنهان آن را تا حدی توضیح داد.

مدل ماده تاریک‌ نهان نشان‌دهنده ثبات ماده تاریک است، اما در این مدل به حجم عظیم مواد باردار الکتریکی که دارای هسته‌ ناپایدار هستند نیز اشاره شده است.

ذرات باردار ماده تاریک تحت تاثیر دمای بسیار بالای پلاسما در لحظه انفجار بزرگ وادار به واکنش با مواد معمولی شده‌اند.

پروفسور ورناس در مورد مفهوم تعامل ذرات ماده تاریک گفت: شناسایی فعل ‌و انفعالات مواد در لحظات اولیه تولد جهان کاملا حیاتی است، چرا که فراوانی مواد معمولی و ماده تاریک کاملا یکسان است.

وی در ادامه افزود: با کاهش تدریجی دمای کیهان پس از انفجار بزرگ، ماده تاریک با شروع فعالیت پنهان تشکیل پیوند جدید بین ذرات ساخته شد. طبق محاسبات دانشمندان این پیوند‌ها به خوشه‌های الکتریکی خنثی با وزن چند‌ صد برابری پروتون تبدیل شده‌اند.

دانشمندان معتقدند که تجهیزات سرن به قدر کافی برای برگشت زمان و تولید دوباره شرایط تشکیل ماده تاریک قدرت دارند.

آن‌ها در مورد علت پنهان‌کاری ماده تاریک اظهار کردند: امروزه برای همه محققان ثابت شده که ماده تاریک کاملا نسبت به امواج الکترومغناطیس بی‌اثر است، پس بهترین نظریه در مورد ماهیت ماده تاریک، نظریه ذرات باردار الکتریکی است که طی یک پیوند ناشناس قادر به شناسایی نیستند.