80 درصد گم‌شده جهان کشف شد؟

کد خبر: ۳۱۲۲۱۷

تاریخ: ۱۸ فروردين ۱۳۹۲ - ۲۳:۴۵

جهان جای پیچیده‌ای‌است،‌ لحظه به لحظه پهناورتر، عجیب‌تر و شگفت‌انگیز‌تر می شود، و تمامی این رویداد‌ها تنها در بخشی از آن رخ می‌دهند که انسان قادر به دیدن آنها‌ است، زیرا انسان تاکنون 80 درصد از ماده در جهان را هرگز ندیده‌است.

بر اساس گزارش تایم،‌ کهکشان راه‌شیری با چنان سرعتی درحال بسط یافتن است که اگر قدرت گرانش مواد نامرئی تکه‌های آن را در کنار یکدیگر نگه‌نداشته بود،‌ از یکدیگر تجزیه شده بود. خوشه‌های کهکشانی که مانند زنبورهای خشمگین در اطراف یکدیگر حرکت می‌کنند بدون وجود این نیروی گرانش از یکدیگر تجزیه شده و نابود می‌شدند و برای مقایسه بهتر است بدانید ماده مرموزی که تمامی جهان را به یکدیگر متصل نگه داشته چهار برابر کل ماده‌ای که انسان با آن آشنایی دارد،‌وزن دارد.

فریتز زویکی در دهه 1930 بود که برای اولین بار ادعای وجود ماده‌ای را کرد که امروزه به نام ماده تاریک شناخته می‌شود،‌وی ادعا کرد ماده تاریک مانند حبابی شیشه‌ای تمامی جهان را احاطه کرده‌است. اما نه‌تنها فیزیکدانان نتوانستند این ماده را ردیابی کنند، حتی نتوانستند بر سر اینکه باید در جستجوی چه باشد،‌با یکدیگر به توافق برسند. از این رو ماده تاریک بیشتر به یک موضوع کیهانی برای بسط دادن نظریات علمی تبدیل شد. اکنون به نظر می‌رسد سرنوشت این موضوع کیهانی تغییر یافته است. همزمان با کشف بوزون هیگز در برخورد‌دهنده بزرگ هادرون در ژنو،‌ این هفته تحقیقاتی جدید خبر از کشف مدارکی جدید و قابل توجه از نوعی ذره‌ مشهور به WIMP را داد که دست کم یکی از انواع آن می‌تواند ماده تاریک باشد که بیش از 80 سال ناپدید بوده‌است.

یافته جدید نتیجه مطالعات گروهی از دانشمندان سازمان تحقیقات اتمی اروپا است که بر اساس داده‌های جمع‌آوری شده از طیف سنج مغناطیسی آلفا یا AMS که در سال 2011 به ایستگاه بین‌المللی فضایی منتقل شد،‌به دست آمده است. وظیفه این طیف‌سنج جداسازی پرتو‌های کیهانی برای یافتن ذرات غیرطبیعی از میان آنها است. ذرات ماده تاریک،‌ درصورتی که وجود داشته باشند،‌باید در میان جریان‌های کیهانی حل شده‌باشند،‌اما بر اساس نظریه‌ها ردیابی این ذرات کار بسیار دشواری است،‌زیرا این ذرات می‌توانند از میان ماده معمولی عبور کنند درحالی که در برابر چشم تمامی تلسکوپ‌های موجود،‌مطلقا نامرئی هستند.

با وجود‌اینکه انسان نتوانسته ماده تاریک را ردیابی کند،‌ می‌تواند عوارض جانبی ناشی از حضور آن را رصد کند. نظریه‌پردازان بر این باورند زمانی که دو ذره ماده تاریک در فضا به هم می‌رسند،‌ گاه یکدیگر را طی انفجاری کوچک از بین می‌برند. انرژی ناشی از این انفجار در نهایت به نوعی متفاوت از ذرات، یک الکترون و نسخه‌ای ضدماده‌ای از آن تبدیل می‌شود که با سرعتی بالا و در جهاتی نامشخص از یکدیگر دور می‌شوند.

AMS همین پوزیترون را رصد کرده‌است،‌در واقع این طیف سنج درحدود 400 هزار پوزیترون را در دروه‌ای دو ساله ردیابی کرده است. تعداد و انرژی پوزیترون‌ها با آنچه نظریه پردازان از برخورد ذرات ضدماده با یکدیگر در سرتاسر کهکشان انتظار دارند همخوانی دارد. همچنین پوزیترون‌ها از تمامی جهات با AMS برخورد می‌کنند، که این نیز نشانی دیگر از وجود احتمالی ماده تاریک است. به گفته جرمیا اوسترایکر، از دانشگاه پرینستون،‌ AMS احتمالا شواهدی از وجود ماده تاریک را کشف کرده‌است.

با این‌همه تنها منبع پوزیترون در فضا برخورد‌های ماده تاریک نیست،‌ بلکه این ذرات می‌توانند ناشی از فعالیت پالسارها، بقایای ابرمتراکم ستاره‌های منفجر‌شده که با سرعتی بالا در هر جهتی در چرخشند باشند. همچنین ممکن است پوزیترون‌ها از منابعی کاملا ناشناخته منتشر شده‌باشند. برای درک بیشتر بهتر است AMS چند سال دیگر به فعالیت خود ادامه دهد زیرا هرچه تعداد بیشتری پوزیترون ردیابی کند، امکان نتیجه‌گیری درست درباره ردیابی ماده تاریک افزایش پیدا خواهد کرد.