کشفی جدید که ساختار کیهان را به چالش کشید

بیا بازی ببین

قرن‌هاست که دانشمندان به دنبال یک «چسب نامرئی» می‌گردند که به باور بسیاری، اجزای کیهان ما را در کنار هم نگه داشته است. آن‌ها هنوز موفق به رصد مستقیم این «ماده تاریک» نشده‌اند، اما نشانه‌های متقاعدکننده‌ای از وجود آن در دست دارند؛ به عنوان مثال، اثرات گرانشی که این ماده بر روی اجرام و اجسام مجاور خود می‌گذارد، کاملاً قابل مشاهده است. از این رو، کسب اطلاعات بیشتر درباره آن می‌تواند کلید حل عمیق‌ترین اسرار جهان باشد.

به تازگی اخترشناسان به سرنخ ارزشمندی دست یافته‌اند که می‌تواند سرانجام به آن‌ها در رصد این ماده مرموز کمک کند. بیشتر دانشمندان تئوریزه می‌کنند که ماده تاریک تقریباً ۸۵ درصد از کل ماده موجود در جهان را تشکیل می‌دهد، اما آن‌ها بر این باورند که این ماده از چیزهایی ساخته شده که برای تلسکوپ‌های ما غیرقابل مشاهده است. دلیل دیگری که رصد آن را دشوار می‌کند این است که به عقیده برخی دانشمندان، این ماده مجهول می‌تواند «بدون برخورد» (Collisionless) باشد؛ به این معنی که ذرات آن با یکدیگر و با سایر مواد پیرامون خود، تنها به صورت غیرمستقیم تعامل دارند.

با این حال، مطالعه جدیدی که در مجله معتبر علمی Physical Review Letters منتشر شده، این فرض قدیمی را کاملاً دگرگون کرده است. نویسندگان این مطالعه نوع جدیدی از ماده تاریک را پیشنهاد می‌کنند که به ادعای آن‌ها می‌تواند «خودبرهم‌کنش‌گر» (Self-interacting) باشد. برخلاف تصور سنتی از ماده تاریک، این ذرات نه تنها با یکدیگر، بلکه با مواد اطراف خود نیز تعامل و برخورد دارند.

«های-بو یو» (Hai-Bo Yu)، پزشک و فیزیک‌دان دانشگاه کالیفرنیا در ریورساید و یکی از نویسندگان این مطالعه، این پدیده را به زبان ساده انسانی این‌گونه توضیح می‌دهد:«ماده تاریکِ خودبرهم‌کنش‌گر مانند جمعیتی از مردم رفتار می‌کند که به جای عبور آرام و بی‌سروصدا از کنار یکدیگر، تعمداً به هم برخورد می‌کنند.»

تحقیقات دکتر «یو» نشان می‌دهد که این ماده به جای اینکه از موادی بدون برخورد و «سرد» (یا کندحرکت) ساخته شده باشد، می‌تواند برخی از ساختارهای کیهانی را که امروزه با تلسکوپ‌ها می‌بینیم، به خوبی توضیح دهد.

اما به گفته «یوناتان خان» (Yonatan Khan)، فیزیک‌دان دانشگاه تورنتو که در این مطالعه مشارکت نداشته است، یکی از چالش‌های اثبات تئوری دکتر یو این است که ما هنوز نمی‌دانیم ذرات ماده تاریک اصلاً از چه چیزی ساخته شده‌اند. او می‌گوید: «ما نمی‌دانیم وزن آن چقدر است، نمی‌دانیم آیا از طریق نیروهای جاذبه آشکار با ماده معمولی تعامل دارد یا خیر، و همچنین نمی‌دانیم که آیا با خودش برهم‌کنش دارد یا نه.»

دکتر خان اشاره می‌کند که «یو» اولین کسی نیست که این شکل از ماده را پیشنهاد کرده است، اما دلیل اینکه این ادعا تا کنون اثبات نشده، به چالش‌های رصدی بازمی‌گردد: «بخشی از چالش، تلاش برای یافتن مشاهدات اخترفیزیکی مناسبی بوده است که به طور مشخص بر روی نشانه‌ها و ردپای ماده تاریک خودبرهم‌کنش‌گر تمرکز داشته باشند.»

اما اگر ماده تاریک بتواند با خودش برهم‌کنش داشته باشد، دکتر یو استدلال می‌کند که برخورد این ذرات با یکدیگر، انرژی چنان عظیمی تولید می‌کند که می‌تواند هسته‌های فوق‌العاده متراکم و فشرده‌ای را به وجود آورد. در حال حاضر، ابرشتاب‌دهنده‌های ما (ماشین‌هایی که ذرات را با سرعت‌های سرسام‌آور به هم می‌کوبند) هنوز آن‌قدر قدرتمند نیستند که بتوانند ذرات مرتبط با ماده تاریک را کشف کنند. 

منبع: خبرآنلاین