درباره ماده ای نادیدنی و مجهول، اما واقعی! - سفر ترکیه

سال 2017 به مدت حدود یک ماه برنامه های مختلفی درباره ماده تاریک در سراسر جهان برگزار گردید. برنامه هایی برای اینکه مردم درباره این ماده ناشناخته بیشتر بدانند و بتوانند سؤال هایشان را از متخصص ها بپرسند و در آزمایش های علمی مهم جهان سهیم باشند. خب، شاید همین اول بپرسید این ماده تاریک جنسش چیست و اصلا چرا این قدر اهمیت دارد که حتی یک روز در جهان به نامش ثبت شده است؟ بگذارید برگردیم و از کمی قبل تر به ماجرا نگاه کنیم. ما می دانیم کیهان از سیارات و ستاره ها و سیارک ها و دنباله دار ها و غبار های میان ستاره ای تشکیل شده است، اما این همه داستان نیست. هنوز چیز های بیشتری هم در فضا هست که مدت ها از آن بی خبر بوده ایم و هنوز هم دقیق و کامل نمی شناسیمشان. بله، درست حدس زده اید؛ همان ماده و انرژی تاریک.

سروکله این ماده و انرژی تاریک چطور پیدا شد؟

خانم ورا روبین اخترشناس کنجکاوی بود که در دهه 70 میلادی مدت ها کهکشان همسایه مان، آندرومدا، را رصد می کرد و متوجه شد که ستاره های لبه کهکشان با سرعت هایی بیشتر از پیش بینی های ریاضی و تئوری حرکت می نمایند. این قضیه با هیچ روشی شرح دادنی نبود و ستاره شناس ها را به این فکر انداخت که بگردند و توجیهی برای این سرعت پیدا نمایند. تنها شرح آن ها این بود که احتمالا یک ماده مرموز در این کهکشان وجود دارد که گرانش زیادی دارد و این جاذبه باعث افزایش سرعت ستاره ها، بیش از انتظار دانشمندان شده است.

بعد از رصد های خانم روبین، شواهد دیگری هم پیدا شد که احتمال وجود ماده تاریک را تقویت می کرد. مثلا جرم حدودی ستاره های یک کهکشان که با روش های رصدی محاسبه می شد، با چیزی که به یاری نظریات روی کاغذ به دست می آمد، متفاوت بود و درنهایت برخورد خوشه های کهکشانی با هم آنالیز جرم آن ها در روش های رصدی اطلاعاتی را به دست دانشمندان می داد که برای شرحش ناچار بودند دوباره به آن ماده مرموز و مجهول فکر نمایند.

طبق مشاهدات، در این پدیده گاز موجود در 2 خوشه کهکشانی در اثر برخورد به راحتی از هم عبور نمی نمایند. این درحالی است که مشاهدات لنز گرانشی نشان دهنده وجود اندازه درخور ملاحظه ای جرم نامرئی است که بدون برخورد از هم عبور نموده اند.

از یک طرف نظریه استاندارد کیهان شناسی می گفت برای تشکیل ساختار های کیهانی باید ذره ای با خصوصیات متفاوت از ذرات شناخته شده وجود داشته باشد که با نور برهم کنش نکند و خودش هم نوری تابش نکند. همه این ها باعث شد فیزیک دان ها متقاعد شوند که ماده ای وجود دارد که تا به حال از وجودش بی خبر بوده اند و با چشم دیده نمی گردد، اما اثرش را در محاسبات نشان می دهد.

ما فقط 5درصد از جهان را می بینیم

از آنجا که همه شواهد مربوط به وجود این ماده عجیب و ناشناخته مربوط به نیروی گرانش است، فیزیک دان ها حدس می زنند که تناقض های مشاهده شده به علت کامل نبودن نظریه گرانش است و احتمالا وقتی بخش های مختلف این نظریه را بهتر درک کنیم، دیگر این همه مشکل بین تئوری و مشاهده وجود نخواهد داشت، اما در این بین محققان می گویند ممکن است ذره ای وجود داشته باشد که ماده تاریک از آن تشکیل شده است و برای همین سال هاست در این باره تحقیقات زیادی می گردد و تا الان ذره های مختلفی کاندیدای ذرات تشکیل دهنده ماده تاریک شده اند. باورش کمی سخت است، ولی همه آنچه ما می شناسیم، از مواد و مصالح روزمره ای که با آن ها سروکار داریم گرفته تا آب و گاز ها و همه چیز هایی که روی سیاره مان وجود دارد و حتی کل سیارات و ستاره ها و چیز هایی که در آسمان می بینیم، فقط 5 درصد از عالم را تشکیل می دهند.

احتمالا می پرسید پس بقیه عالم از چه چیزی ساخته شده است؟ اگر بخواهیم مواد سازنده جهان را بر حسب درصد تقسیم بندی کنیم، انرژی تاریک 69درصد و ماده تاریک 26درصد ماده سازنده عالم است. با این حساب سرانگشتی، تقریبا 95 درصد از کیهان ناشناخته است و محققان هنوز در کوشش هستند تا بفهمند قسمت اعظم عالم که اکنون برایمان تاریک و نامرئی است، چه ویژگی هایی دارد و چطور می گردد از اسرارش پرده برداشت.

ماده تاریک را با سیاه چاله اشتباه نگیرید

ماده تاریک به طور مستقیم با استفاده از تلسکوپ دیده نمی گردد و نباید آن را با سیاه چاله ها اشتباه بگیریم. فیزیک دان ها و کیهان شناس ها عادت دارند وقتی چیزی را دقیق نمی شناسند، به آن صفت تیره و تاریک بدهند، ولی معنای سیاه چاله ها به طور کل با ماده و انرژی تاریک فرق دارد. درواقع سیاه چاله ها ستاره های سنگین وزنی هستند که خاتمه عمرشان فرارسیده است و ماده تاریک نوعی از مواد است که اثراتش را در رصد ها می بینیم، اما خودش دیده نمی گردد و دانشمندان هنوز در حال مطالعه درباره شان هستند.

انرژی تاریک بخش شگفت انگیز پازلی است که جهانی ما را می سازد؛ حتی عجیب تر و شگفت تر از ماده تاریک. زیرا بخش بیشتر جهان از آن تشکیل شده است. انرژی تاریک نوع ناشناخته ای از انرژی است که همه فضا را به صورت فرضی در بر می گیرد و سرعت انبساط جهان را افزایش می دهد. سال هاست دانشمندان نشان داده اند که جهان در حال انبساط است و در سال های اخیر هم متوجه شده اند که این انبساط با شتاب انجام می گردد و انرژی تاریک برترین شرح را برای این ماجرا ارائه می دهد، اما هنوز باید منتظر ماند و داستان این ماده و انرژی تاریک را از راه علم دنبال کرد.

پ