Rez@ee
12th July 2012, 11:09 AM
اندازه گیری مستقیم رشته ای از ماده تاریک، وجودش را در یک ابرخوشه کهکشانی تایید می کند.
http://www.nature.com/polopoly_fs/7.5237.1341412702%21/image/A222%2B3_press%20reduced.jpg_gen/derivatives/landscape_300/A222%2B3_press%20reduced.jpg
رشته های ماده تاریک همانند پلی خوشه های کهکشانی آبل 222 و 223 را به هم وصل می کنند.
برای اولین بار، ماده تاریک جهان که مکان شکل گیری کهکشان ها را تعیین می کند، مشاهده شده است. پژوهشگران مستقیما پلی نازک از ماده تاریک را آشکار کرده اند که دو خوشه را به هم مرتبط می کند؛ این روش به اخترفیزیکدانان کمک می کند تا ساختار جهان را بفهمند و ماده نامرئی و مرموز به نام ماده تاریک را بهتر بشناسند.
بر اساس مدل استاندارد کیهان شناسی، ستارگان و کهکشان های مرئی الگویی را در آسمان دنبال می کنند که شبکه کیهانی نام دارد و اصولا توسط ماده تاریک رقم زده می شود- ماده ای که فکر می کنیم تقریبا 24% ماده جهان را ساخته است. خیلی زود بعد از مهبانگ، مناطقی که کمی چگال تر از بقیه مناطق بودند به سمت ماده تاریک کشیده شدند، کنار هم جمع شده و در نهایت به «کلوچه»هایی تخت رمبیدند. جورج دیتریچ[1] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_edn1) کیهانشناس رصدخانه جهان مونیخ در آلمان می گوید: «جایی که این کلوچه ها به هم خوردند، نوارها یا رشته های بلندی از ماده تاریک به وجود آمد.» سپس در راس های شبکه کیهانی خوشه های کهکشانی شکل گرفتند، این راس ها در واقع جایی هستند که رشته ها هم را قطع می کردند.
به خاطر گرانش قوی، ماده تاریک نور ساطع شده از کهکشان های دور پشت خود را خم می کند و شکل های ظاهری دیده شده توسط تلسکوپ های زمینی را مشوش می کند. اما مشاهده این «عدسی گرانشی» در رشته ها دشوار است زیرا رشته ها جرم نسبتا کمی دارند.
دیتریچ و همکارانش با مطالعه یک رشته پرجرم خاص بر این مشکل فائق شدند؛ رشته ای که 18 مگاپارسک طول دارد و خوشه های کهکشانی آبل [2] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_edn2)222 و آبل [3] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_edn3)223 را به هم مرتبط می کند. خوشبختانه این پل تاریک در جهتی قرار دارد که اکثر جرم آن در خط دید زمین قرار دارد و اثر عدسی را بهتر می کند. این گروه اغتشاش بیش از 40000 کهکشان زمینه را بررسی و محاسبه کردند و جرم رشته را بین 6.5´1013 و 9.8´1013 برابر جرم خورشید تخمین زدند.
معادله جرم
با بررسی پرتو اکس پلاسمای رشته مشاهده شده از فضاپیمای XMM-Newton، گروه محاسبه کرد که بیش از 9% جرم رشته نمی تواند از گاز داغ درست شده باشد. شبیه سازی های رایانه ای گروه پیشنهاد می کند که تقریبا 10% دیگر جرم می تواند به خاطر جرم ستارگان و کهشکان های مرئی باشد. دیتریچ می گوید بنابراین باید عمده جرم رشته ماده تاریک باشد.
مارک باوتز [4] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_edn4) اخترفیزیکدان در موسسه فناوری ماساچوست اشاره می کند که اخترفیزیکدانان نمی دانند دقیقا چگونه ماده مرئی مسیرهای ایجاد شده توسط ماده تاریک را طی می کند. او می گوید:«آن چه جذاب، این است که در این سامانه نامعمول می توانیم ماده تاریک و ماده مرئی را با هم نقشه برداری کنیم و بفهمیم چگونه آن ها را در امتداد رشته مرتبط کنیم.»
تلسکوپ فضایی پرتو اکس Astro-H که در سال 2014 پرتاب خواهد شد، خواهد توانست حالت یونیزه و دمای پلاسمای در رشته ها را مشخص کند تا به تمایز بین مدل های مختلف چگونگی ساختار کمک کند.
پالایش روش نیز می تواند به تعیین شفافیت ماده تاریک کمک کند – ماده تاریک از ذرات سرد (کم سرعت) یا از ذرات داغ(پر سرعت) مانند نوترینو ساخته شده باشد – زیرا ذرات مختلف در امتداد رشته به شکل مختلف انبوه می شوند. ماموریت فضایی اقلیدس[5] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_edn5) که در سال 2019 پرتاب می شود، داده های عدسی بیشتری فراهم خواهد کرد. الکساندر رفریجیر [6] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_edn6) کیهانشناس در ETH زوریخ می گوید: «این [ماموریت ها] مکمل جستجوهای مستقیم ماده تاریک مثلا در برخورددهنده هادرونی بزرگ است.»
[1] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_ednref1) Jörg Dietrich
[2] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_ednref2) Abell 222
[3] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_ednref3) Abell 223
[4] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_ednref4) Mark Bautz
[5] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_ednref5) Euclid
[6] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_ednref6) Alexandre Refregier
انجمن فیزیک ایران
http://www.nature.com/polopoly_fs/7.5237.1341412702%21/image/A222%2B3_press%20reduced.jpg_gen/derivatives/landscape_300/A222%2B3_press%20reduced.jpg
رشته های ماده تاریک همانند پلی خوشه های کهکشانی آبل 222 و 223 را به هم وصل می کنند.
برای اولین بار، ماده تاریک جهان که مکان شکل گیری کهکشان ها را تعیین می کند، مشاهده شده است. پژوهشگران مستقیما پلی نازک از ماده تاریک را آشکار کرده اند که دو خوشه را به هم مرتبط می کند؛ این روش به اخترفیزیکدانان کمک می کند تا ساختار جهان را بفهمند و ماده نامرئی و مرموز به نام ماده تاریک را بهتر بشناسند.
بر اساس مدل استاندارد کیهان شناسی، ستارگان و کهکشان های مرئی الگویی را در آسمان دنبال می کنند که شبکه کیهانی نام دارد و اصولا توسط ماده تاریک رقم زده می شود- ماده ای که فکر می کنیم تقریبا 24% ماده جهان را ساخته است. خیلی زود بعد از مهبانگ، مناطقی که کمی چگال تر از بقیه مناطق بودند به سمت ماده تاریک کشیده شدند، کنار هم جمع شده و در نهایت به «کلوچه»هایی تخت رمبیدند. جورج دیتریچ[1] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_edn1) کیهانشناس رصدخانه جهان مونیخ در آلمان می گوید: «جایی که این کلوچه ها به هم خوردند، نوارها یا رشته های بلندی از ماده تاریک به وجود آمد.» سپس در راس های شبکه کیهانی خوشه های کهکشانی شکل گرفتند، این راس ها در واقع جایی هستند که رشته ها هم را قطع می کردند.
به خاطر گرانش قوی، ماده تاریک نور ساطع شده از کهکشان های دور پشت خود را خم می کند و شکل های ظاهری دیده شده توسط تلسکوپ های زمینی را مشوش می کند. اما مشاهده این «عدسی گرانشی» در رشته ها دشوار است زیرا رشته ها جرم نسبتا کمی دارند.
دیتریچ و همکارانش با مطالعه یک رشته پرجرم خاص بر این مشکل فائق شدند؛ رشته ای که 18 مگاپارسک طول دارد و خوشه های کهکشانی آبل [2] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_edn2)222 و آبل [3] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_edn3)223 را به هم مرتبط می کند. خوشبختانه این پل تاریک در جهتی قرار دارد که اکثر جرم آن در خط دید زمین قرار دارد و اثر عدسی را بهتر می کند. این گروه اغتشاش بیش از 40000 کهکشان زمینه را بررسی و محاسبه کردند و جرم رشته را بین 6.5´1013 و 9.8´1013 برابر جرم خورشید تخمین زدند.
معادله جرم
با بررسی پرتو اکس پلاسمای رشته مشاهده شده از فضاپیمای XMM-Newton، گروه محاسبه کرد که بیش از 9% جرم رشته نمی تواند از گاز داغ درست شده باشد. شبیه سازی های رایانه ای گروه پیشنهاد می کند که تقریبا 10% دیگر جرم می تواند به خاطر جرم ستارگان و کهشکان های مرئی باشد. دیتریچ می گوید بنابراین باید عمده جرم رشته ماده تاریک باشد.
مارک باوتز [4] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_edn4) اخترفیزیکدان در موسسه فناوری ماساچوست اشاره می کند که اخترفیزیکدانان نمی دانند دقیقا چگونه ماده مرئی مسیرهای ایجاد شده توسط ماده تاریک را طی می کند. او می گوید:«آن چه جذاب، این است که در این سامانه نامعمول می توانیم ماده تاریک و ماده مرئی را با هم نقشه برداری کنیم و بفهمیم چگونه آن ها را در امتداد رشته مرتبط کنیم.»
تلسکوپ فضایی پرتو اکس Astro-H که در سال 2014 پرتاب خواهد شد، خواهد توانست حالت یونیزه و دمای پلاسمای در رشته ها را مشخص کند تا به تمایز بین مدل های مختلف چگونگی ساختار کمک کند.
پالایش روش نیز می تواند به تعیین شفافیت ماده تاریک کمک کند – ماده تاریک از ذرات سرد (کم سرعت) یا از ذرات داغ(پر سرعت) مانند نوترینو ساخته شده باشد – زیرا ذرات مختلف در امتداد رشته به شکل مختلف انبوه می شوند. ماموریت فضایی اقلیدس[5] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_edn5) که در سال 2019 پرتاب می شود، داده های عدسی بیشتری فراهم خواهد کرد. الکساندر رفریجیر [6] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_edn6) کیهانشناس در ETH زوریخ می گوید: «این [ماموریت ها] مکمل جستجوهای مستقیم ماده تاریک مثلا در برخورددهنده هادرونی بزرگ است.»
[1] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_ednref1) Jörg Dietrich
[2] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_ednref2) Abell 222
[3] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_ednref3) Abell 223
[4] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_ednref4) Mark Bautz
[5] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_ednref5) Euclid
[6] (http://psi.ir/html/news/news/news2_f.asp?id=516#_ednref6) Alexandre Refregier
انجمن فیزیک ایران