همشهری آنلاین - یکتا فراهانی: گرچه ماده تاریک دیده نمیشود، اما نشانههای حضورش در سراسر کیهان احساس میشود. این ماده عجیب که شش برابر بیش از ماده معمولی در جهان وجود دارد، همچنان همچون معمایی لاینحل در مقابل دانش بشری ایستاده است.
چرخش غیرمنتظره کهکشانها
در دهه ۱۹۳۰، فریتس زویکی، اخترشناس سوئیسی، با مشاهده رفتار عجیب خوشهای ازکهکشانهافرضیهای شگفتآور مطرح کرد: باید مادهای نادیدنی وجود داشته باشد که نیروی گرانشی لازم برای چرخش غیرمنتظره کهکشانها را تأمین کند. از آن زمان تا امروز، ماده تاریک بهعنوان یکی از بزرگترین چالشهای علم فیزیک شناخته میشود؛ مادهای که حضورش آشکار است؛ اما ماهیتش همچنان در پردهای از ابهام باقیمانده است.
ماده تاریک
باوجود دههها تحقیق و مشاهده، دانشمندان هنوز نمیدانند ماده تاریک دقیقاً چه چیزی است. ابتدا، برخی گمان کردند که این ماده ممکن است از ستارگان کوچک و کمنور یا سیاهچالهها تشکیل شده باشد. اما بررسیهای دقیقتر نشان داد این اجرام نمیتوانند بهاندازه کافی وجود داشته باشند تا نیروی گرانشی مورد نیاز را توضیح دهند. در حال حاضر، یکی از جدیترین فرضیهها وجود ذراتی فرضی به نام WIMP (ذرات عظیم با برهمکنش ضعیف) است؛ ذراتی که رفتاری شبیه نوترون دارند اما ۱۰ تا ۱۰۰ برابر سنگینتر از پروتوناند.
بیشتر بخوانید :
نیروی مخصوص ماده تاریک
در کنار احتمال وجود ذرات مختلف ماده تاریک، این سوال مطرح است که آیا نیروهایی مشابه با نیروهای موجود در جهان ماده معمولی در دنیای ماده تاریک هم وجود دارد؟ برای مثال، پژوهشگران به دنبال یافتن «فوتونهای تاریک» هستند که فقط بین ذرات ماده تاریک مبادله میشوند.
ویژگیهای ماده تاریک
آنچه ما از ماده تاریک میدانیم معمولا از اثرات گرانشی آن نشأت میگیرد. فرضیههایی وجود دارد که میگویند ذرات ماده تاریک ممکن است ضد زره خود باشند و هنگام برخورد با یکدیگر نابود شوند. آزمایش AMS روی ایستگاه فضایی بینالمللی تاکنون صدها هزار رویداد را ثبت کرده، اما هنوز به نتیجه قطعی درباره ماهیت ماده تاریک نرسیده است.
آیا ماده تاریک در همه کهکشانها وجود دارد؟
ماده تاریک بهعنوان نیروی غالب در شکلدهی کهکشانها شناخته میشود. اما کشف کهکشانی به نام NGC ۱۰۵۲-DF۲ که تقریباً بدون ماده تاریک است، دانشمندان را غافلگیر کرد. بعدها مطالعاتی دیگر نشان داد شاید اندازهگیریهای اولیه دچار خطا بودهاند و این کهکشان هم در واقع حاوی ماده تاریک است.
ماده تاریک و بار الکتریکی
تحلیلهای جدید از تابشهای باستانی کیهانی (طولموج ۲۱ سانتیمتری) حاکی از آن است که شاید ماده تاریک دارای بار الکتریکی باشد و در دوران اولیه جهان با جذب گرما موجب سردشدن بیشتر هیدروژن شده باشد. البته این فرضیه هنوز نیاز به شواهد بیشتری دارد.
آیا ذرات معمولی به ماده تاریک تبدیل میشوند؟
در بررسی طول عمر نوترونها، اختلافات کوچک در اندازهگیری زمان فروپاشی آنها مشاهده شده است. برخی فیزیکدانان حدس زدهاند ممکن است در یک درصد از موارد، نوترونها به ذرات ماده تاریک تبدیل شوند. این فرضیه میتواند بخشی از معمای ماده تاریک را توضیح دهد.
حضوری قوی اما ناشناخته
ماده تاریک همچنان یکی از بزرگترین معماهای کیهان است؛ حضوری قوی اما ناشناخته. دانشمندان با گمانهزنیهای متعدد و آزمایشهای بیشمار به دنبال کشف حقیقت پشت این پدیده اسرارآمیز هستند. شاید پاسخ به این سوالات نهتنها ماهیت ماده تاریک، بلکه درک ما از کل جهان را برای همیشه تغییر دهد. در حال حاضر ماده تاریک همچنان همچون سایهای رازآلود، در تاریکیهای فضا و ذهن دانشمندان به زندگی خود ادامه خواهد داد.
نظر شما