هشت راز بي‌پاسخ فضا كه دانشمندان را سردرگم كرده است!

[Easy Bug]

دانشمندان با تمام تلاش خود براي شناسايي اسرار فضا، همچنان در برابر هشت سؤال بزرگي قرار دارند كه تا كنون بي‌پاسخ مانده‌اند.

به گزارش سرويس علمي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)،‌ اين سوالات از اسرار ماده تاريك كه 73 درصد جهان را تشكيل داده اما هيچ گاه شناسايي نشده، تا سوالاتي در مورد علت حرارات بسيار زياد خورشيد را در بر مي‌گيرند.


اين سوالات كه توسط سايت معتبر علمي ساينس تنظيم شده، همگي توسط دانشمندان برجسته حوزه‌هاي خود مطرح شده كه هر كدام در مورد آنها مقاله‌هايي ارائه كرده‌اند.


با اين حال در برخي موارد حتي دانشمندان نيز اذعان كرده‌اند كه برخي از اين اسرار هيچگاه حل نخواهند شد.


رابرت كنتز، معاون سردبير اخبار ساينس اظهار كرد: هر راز مطمئنا در صورت وجود راه حل، از طريق رصدهاي نجومي گشوده خواهد شد. در حداقل يكي از موارد، متخصصان در مورد قابل حل بودن يك سوال به نظر ساده ترديد دارند.


يكي از بزرگترين اسرار به ماده تاريك تعلق داشته كه دانشمندان معتقدند هيچگاه حل نخواهد شد.


سيمون وايت، فيزيكدان نجومي موسسه فيزيك نجومي مكس پلانك آلمان اظهار كرد: بخشي از اين راز اين است كه هيچ نشانه‌اي از قابل حل بودن آن در دست نيست.

اما هشت اسرار بزرگ حل نشده جهان به گفته دانشمنداني كه قادر به حل آنها نبوده‌اند، بدين شرح است:



انرژي تاريك چيست؟



در دهه 1920 ادوين هابل دريافت كه جهان ساكن نبوده و در حال انبساط است. در سال 1998 تلسكوپ فضايي هابل كه نام خود را از اين ستاره‌شناس گرفته، به بررسي ابرنواخترهاي دو پرداخته و دريافت كه سرعت انبساط جهاني در گذشته نسبت به اكنون بسيار آهسته‌تر بوده است.


اين كشف بزرگ باعث سردرگمي دانشمندان شد كه از مدتها پيش تصور مي‌كردند كه گرانش ماده بالاخره بصورت تدريجي باعث آهسته‌تر شدن انبساط جهان شده يا حتي آنرا كوچك خواهد كرد.


توضيحات در مورد انبساط فزاينده جهان منجر به مفهوم عجيب و مورد ترديد ماده تاريك شد كه بنظر نيروي مرموز عامل كشش جهاني با يك سرعت فزاينده باشد.


اگرچه تصور مي شود كه انرژي تاريك حدود 73 درصد از جهان را تشكيل داده، اما اين نيرو هنوز ناشناخته باقيمانده و مستقيما كشف نشده است.



ماده تاريك چيست؟


در دهه 1960 و 1970 ستاره‌شناسان اين فرضيه را مطرح كردند كه احتمالا جرم بيشتري نسبت به آنچه ديده مي‌شود، در جهان وجود دارد. ورا روبين، ستاره‌شناس موسسه كارنگي به بررسي سرعت ستار‌ها در مناطق مختلف كهكشان پرداخت.


وي دريافت كه در حقيقت هيچ تفاوتي ميان سرعت ستارگان در مركز كهكشان به نسبت مناطق بيروني وجود ندارد. اين نتايج با فيزيك نيوتوني مربوط به سرعت كمتر ستارگان در دامنه يك كهكشان تضاد داشت.


ستاره‌شناسان به توضيح اين پديده عجيب با يك جرم نامرئي موسوم به ماده تاريك پرداختند. حتي با وجود ناديده بودن آن، ماده تاريك از جرم برخوردار بوده از اين رو محققان حضور اين ماده را بر اساس كشش گرانشي آن بر روي ماده عادي استنباط مي‌كنند.


تصور مي‌شود كه ماده تاريك حدود 23 درصد جهان را تشكيل داده و تنها چهار درصد جهان از ماده عادي مانند ستارگان، سيارات و انسان ساخته شده است.


با وجود اينكه امكان دستيابي به كليد حل اين راز در آينده وجود داشته، اما احتمالا بخشهايي از آن ناشناخته باقي خواهد ماند.



باريون‌هاي گمشده كجا هستند؟



اگر ماده و انرژي تاريك به ساخت 95 درصد جهان پرداخته باشند، تنها پنج درصد باقي مانده از آن ماده عادي خواهد بود. با اين حال هنوز نيمي از اين ماده نيز در حال گم شدن است.


ماده باريوني از ذراتي مانند پروتون و الكترون تشكيل شده كه بيشتر جرم ماده عادي را در جهان بوجود آورده‌اند.


به گفته محققان، با آغاز شمارش باريون‌ها از آغاز جهان تا كنون توسط ستاره‌شناسان، تعداد آنها به شكل اسرارآميزي كاهش يافته است. به تصور محققان احتمالا اين مواد باريوني گمشده در جايي ميان كهكشانها با عنوان رابط ميان كهكشاني گرم و داغ قرار دارند.



مكان يابي باريونهاي گمشده در حوزه ستاره‌شناسي يك اولويت بوده چرا كه اين مشاهدات بايد به دانشمندان در درك بهتر چگونگي تكامل ساختارهاي كيهاني و كهكشانها در طول زمان كمك كند.



چرا ستارگان منفجر مي‌شوند؟



هنگامي كه يك ستاره غول‌پيكر فاقد سوخت شده و مي‌ميرد، يك انفجار خاص موسوم به ابرنواختر در آن شكل گرفته كه براي مدت كوتاهي آنرا از تمام اجسام موجود در جهان درخشانتر مي‌كند.


طي سالها دانشمندان به بررسي ابرنواخترها و بازسازي آنها با استفاده از مدلهاي پيچيده رايانه‌اي پرداخته‌اند اما چگونگي رخداد اين انفجارهاي عظيم هنوز به شكل يك راز باقي مانده است.



چه عاملي باعث يونيزه شدن مجدد جهان شده است؟



نظريه پذیرفته شده منشا و تكامل جهان، مدل مهبانگ بوده كه نشان دهنده آغاز كيهان در يك نقطه بسيار داغ و متراكم در حدود 13.7 ميليارد سال پيش است.


يك مرحله پويا در تاريخچه جهان اوليه در حدود 13 ميليارد سال قبل با عنوان عصر يونيزه شدن مجدد شناخته شده كه طي آن مه گاز هيدروژن در جهان اوليه پاكسازي شده و براي اولين بار در برابر نور فرابنفش شفاف شد.


400 هزار سال بعد از مهبانگ، پروتونها و الكترونها به حد كافي سرد شده تا با هم تعامل برقرار كرده و اتمهاي خنثي هيدروژن را ايجاد كنند. ناگهان فوتونها كه پيش از آن از الكترونها پراكنده مي‌شدند، توانستند آزادانه در جهان حركت كنند. چند ميليون سال بعد، الكترونها مجددا از اتمها بيرون آمدند.


با اين حال اين بار انبساط جهاني باعث پراكنده شدن پروتونها و الكترونها از يكديگر به ميزان كافي شد تا دوباره با هم تركيب نشوند. اين تركيب ماده همچنين به حد كافي رقيق شد تا بيشتر فوتونها بدون تاثير از ميان آنها عبور كنند. از اين رو بيشتر ماده جهان به يك پلاسماي يونيزه شدن منتقل كننده نور تبديل شد كه تا به امروز باقي مانده است.



منبع بيشتر تابشهاي پرانرژي كيهاني چيست؟



منبع تابشهاي كيهاني براي مدت زيادي ستاره‌شناسان را سردرگم كرده كه بيش از يك قرن را به بررسي منشاهاي اين ذرات پرانرژي پرداخته‌اند.



تابشهاي كيهاني به ذرات زيراتمي باردار گفته مي‌شود كه بيشتر از فوتونها، الكترونها و هسته باردار عناصر پايه تشكيل شده و از اعماق فضاي بيروني به درون منظومه شمسي جريان پيدا مي‌كنند.


با جريان يافتن اين تابش‌ها به درون منظومه شمسي از مناطق ديگر كهكشان، مسير آنها با ميدانهاي مغناطيسي خورشيد و زمين خم مي‌شود.


قوي‌ترين تابشهاي كيهاني بسيار قدرتمند بوده و انرژي آن 100 ميليون برابر ذرات برخورددهنده‌هاي ساخت دست بشر است. با اين حال هنوز منشا اين ذرات قدرتمند به شكل يك راز باقي مانده است.



چرا منظومه شمسي اين قدر عجيب است؟



با كشف سيارات بيگانه در اطراف ستاره‌هاي ديگر توسط ستاره‌شناسان، محققان اشتياق بيشتري براي درك ويژگي‌هاي منحصربفرد منظومه شمسي يافته‌اند.


براي مثال با وجود تفاوتهاي بسيار، چهار سياره داخلي منظومه شمسي از پوسته بيروني صخره‌اي و هسته فلزي برخوردارند. چهار سياره خارجي كاملا ممتفاوت بوده و هر كدام از ويژگي‌هاي قابل شناسايي خود برخوردارند. دانشمندان به بررسي فرايند شكل‌گيري سياره‌اي با اميد به كشف چگونگي ايجاد منظومه شمسي پرداخته‌اند اما پاسخهاي آن ساده نبوده است.



چرا تاج خورشيد تا اين حد داغ است؟



جو خارجي فوق داغ خورشيد «تاج خورشيدي» ناميده شده و حرارت آن معمولا در حدود 900 هزار تا 10.8 ميليون درجه فارنهايت است.


براي مدتها فيزيكدانان خورشيدي به بررسي چگونگي قابليت خورشيد در داغ كردن مجدد تاج خود پرداخته و پاسخي براي آن پيدا نكرده‌اند.


محققان به محدود كردن عوامل انرژي زير سطح مرئي و به پردازش ميدان مغناطيسي خورشيد پرداخته‌اند. اما مكانيزم دقيق حرارت اين بخش هنوز ناشناخته باقي مانده است.