ماجرای ماده ی تاریک(جرم گمشده)

آیا عالم الی الابد انبساط خواهد یافت یا در آینده این انبساط ،کند و سر انجام متوقف خواهد شد و آنگاه جهان به انقباض روی خواهد آورد؟پاسخ این سوال بستگی دارد به نسبت چگالی عالم به چگالی بحرانی .اگر ماده ی عالم قدری باشد که چگالی آن از چگالی بحرانی بیشتر شود ، گرانش بالاخره انبساط کنونی را متوقف خواهد کرد و انقباض عالم آغاز خواهد شد. و اگر چگالی عالم از چگالی بحرانی کمتر باشد انبساط ادامه خواهد یافت و عالم پیوسته رقیق تر خواهد شد.چگالی بحرانی در حدود 29-^10 . 2 _29-^10 . 1 گرم بر سانتیمتر مکعب است.
محاسبات نشان می دهد که چگالی واقعی کمتر از چگالی بحرانی است.اما همین محاسبات نشان می دهند که ماده ی عالم بیش از آن است که در ستاره ها و کهکشانها و ماده ی میان کهکشانی است.یعنی عالم باید حاوی ماده ای باشد که مرئی نیست یا دست کم نمی درخشد.چگونه؟
مشاهده نور و سپس با استفاده از فرمول و تبديل آن به جرم-1

2-سرعت دوران ستاره های بیرونی کهکشان ها دلالت بر وجود جرم پنهان دارد .

3-از اندازه گیری نسبت های فراوانی عناصر سبک؛مثلا نسبت فراوانی دوتریوم به هیدروژن،لیتیوم-7 به هلیوم-3 و و هلیوم به هیدروژن می توان چگالی عالم را بر آورد کرد .و برای سازگاری این محاسبات نظری به چگالی ای ده برابر چگالی مشهود نیاز است.

در پایان دهه ی شصت میلادی نسبیت عام موضوع پژوهشهای پیشرفته ای که از آن میان می توان به بررسی مدل های کیهان شناختی جدید، رمبش ستارگان و تشکیل سیاهچاله ها ،ارتعاش ستارگان نوترونی ،گسیل موج ها ی گرانشی ،ساختار نسبیتی ستارگان نوترونی چرخان،توده های ابر چگال ستارگان به عنوان مدل های ممکن برای اختروشها و،.. اشاره کرد.
ترکیب میان مدل مهبانگ و نظریه های ((وحدت بزرگ))به پیش بینی عدم تعادلی میان ماده و پاد ماده در جهان انجامید.همه ی آنچه مشاهده می کنیم،ستارگان ، کهکشان ها ، گرد و غبار میان ستارگان ،ماده است.این عدم تعادل می تواند غیبت ظاهری پاد ماده را توضیح دهد.از طرف دیگر تنها پاد ماده نیست که در میان گمشدهاست.در اصل بنابر نظریه ی مهبانگ ،جرم جهان باید خیلی بیش از اینها باشد که تاکنون برایش پیدا نکرده اند. تنها %4 عالم از ماده اي كه ما مي شناسيم ساخته شده است - %96 ماده باقيمانده از لحاظ تاريخي در دو جزء نامگذاري شده اند: ماده تاريك و انرژي تاريك.( ، انرژي تاريك و ماده تاريك ظواهر متفاوتي از يك چيزند،)بنابراین ،این ((جرم گمشده)) یا ((ماده ی تاریک)) باید بر ساخته از ذره های نامرئی غیر از پروتون ها و نوترون ها باشد.که ماده ی معمولی را می سازند.


مواد تشکیل دهنده ی ماده ی تاریک

برخی حدس می زنند که این ماده از جنس همان مواد متعارف اختر فیزیکی یعنی به صورت کهکشان های بی فروغ،کوتوله های قهوه ای ،غبار و مواد سیاره ای و احیانا ستاره های نوترونی مرده و سیاه چاله های منفرد است،که به دلیل بی فروغی از قلم افتاده اند .این قبیل اجرام را اجرام هاله ای فشرده ی اختر فیزیکی نام نهاده اند.
عده ای هم بر این باورند که ماده ی تاریک عمدتا متشکل از ذرات عجیب و غریب شناخته(چون نوترینو) و ناشناخته(چون آکسیون) است که برای پی بردن به ویژگی هاشان باید سراغ فیزیک ذرات بنیادی رفت.این قبیل ذرات را ذرات پر جرم با بر هم کنش ضعیف نامند.

نوترينو ها

نوترينو ها ذرات بدون جرمي هستند كه وجودشان ثابت شده و لي دلايلي وجود دارد كه نشان داده گاهي اوقات جرم بسيار كوچكي دارند. در عالم مقدار بسيار زيادي از اين ذرات وجود دارد، با اين حال حتي يك جرم بسيار كوچك تر براي ماده تاريك پر اهميت است.

ويمپ ها (WIMPs)

بيشتر انتخاب هاي ماده عجيب در دسته ويمپ ها Weakly Interaching massive particles قرار مي گيرند. ويمپ ها دسته اي از ذرات سنگين هستند كه به سختي با ذرات ديگر واكنش مي دهند از اين ذرات مي توان در تراسنيو ها و آكسيون ها را نام برد.

راه اندازي مجموعه تلسكوپ هاي (VERITAS) و كمك به رديابي ماده تاريك

راه اندازی مجموعه تلسکوپ های (VERITAS)(مجموعه تلسکوپ های رادیویی با انرژی بسیار بالا) به دانشمندان این امکان را میدهد تا درک عمیقتر و دقیقتری نسبت به کیهان داشته باشند . و همچنین به کمک این مجموعه احتمال ردیابی ماده تاریک نیز فراهم خواهد شد
اخترشناسان نيز امروزه در حال تحقيق و مطالعه بر روي اين ماده گم شده هستند. همچنين آن مي تواند مركب از ناشناساني ديگر مانند، ماخوها )MACHO(،ويمپ ها و نوترينو ها باشد. و مي تواند حلالي براي موضوع انرژي تاريك يا نظريه ريسمان باشد. اما هرآنچه كه باشد، فهم آن مي تواند، كمكي بزرگ به يكي از سوال هاي مهم و پايه اي در نجوم باشد، و اين سوال مهم، سرنوشت جهان چه خواهد شد؟


نویسنده:زهرا یزدانی
استفاده از این مقاله تنها و تنها با ذکر منبع مجاز است:http://gold-galexy.blogfa.com/