به گزارش خبرخوان
اخترشناسان سرانجام موفق شدند راز ماده گمشده عالم را کشف کنند. ماده‌ای که دهه‌ها از دید بشر نهان مانده می بود. پژوهش تازه مشخص می کند این ماده به‌صورت ابرهایی عظیم از هیدروژن یونیزه، در فضای بین‌کهکشانی نهان شده بودند.
به گزارش ساینس الرت، دانشمندان در پژوهشی تازه دریافتند نیمی از ماده مرئی عالم که زمان‌ها گمشده به شمار می‌رفت، کجا نهان شده. این ماده در فضای اطراف کهکشان‌ها، به‌شکل ابرهای عظیم و نامرئی از هیدروژن یونیزه‌شده نهان شده است!
طبق معمولً ردیابی این چنین ماده‌ای غیرممکن است اما تیم بزرگ بین‌المللی از اخترشناسان و اخترفیزیک‌دانان روشی ابداع کرده‌اند که محل نهان شدن آن را در تاریکی بین ستارگان آشکار می‌کند.
تا بحال تحقیقات گوناگون قبول کرده‌اند نیمی از ماده گمشده جهان به‌شکل غبار بین‌کهکشانی از هیدروژن وجود دارد که زیاد دورتر از هسته‌های فعال کهکشان‌ها به بیرون پرتاب شده است. «بوریانا هاجیسکا»، اخترشناس دانشگاه کالیفرنیا، برکلی و آزمایشگاه ملی لارنس برکلی، می‌گوید:
آخرین مطالب
«فکر می‌کنیم اگر نواحی دورتر از کهکشان را نیز بازدید کنیم، می‌توانیم همه گاز گمشده را بیابیم. برای دقت بالاتر، باید با منفعت گیری از همانند‌سازی‌ها، تحلیل دقیق‌تری بکنیم؛ کاری که تا این مدت انجام نداده‌ایم. تصمیم داریم این کار را با دقت کامل پیش ببریم.»
ماده معمولی یا «ماده باریونی»، فقط نزدیک به ۵ درصد ترکیب ماده-انرژی در جهان را راه اندازی می‌دهد. باقی ماده و انرژی تاریک است که شامل ۲۷ درصد ماده تاریک و ۶۸ درصد انرژی تاریک می‌شود. به حرف های دانشمندان، قسمت قابل‌توجهی از ماده باریونی گم شده و اشکار نیست کجا رفته است.
این چنین بخوانید: دانشمندان آمریکایی: انرژی تاریک ضعیف‌تر شده است
هیدروژن نزدیک به ۹۰ درصد اتم‌های جهان را راه اندازی می‌دهد و از نظر جرم نیز ۷۳ درصد جرم کل جهان را به خود تعلق می‌دهد؛ به این علت قسمت عمده‌ای از ماده باریونی گمشده هیدروژن است. برآورد دانشمندان مشخص می کند بیشتر از ۵۰ درصد هیدروژن حاضر در جهان عملاً «گم» شده است.
ردیابی ماده باریونی گمشده با پشتیبانی تابش عرصه کیهانی
هیدروژن می‌تواند در فضا تحت‌تأثیر تابش یونیزه شود و درخششی ضعیف داشته باشد اما گازها در فضای بین‌کهکشانی پراکنده‌اند و درخشششان آن‌قدر کم است که با راه حلهای معمول شناسایی نمی‌شوند.
در سایت خبری خبرخوان آخرین اخبارحوادث,سیاسی,فرهنگ وهنر,اقتصاد و تکنولوژی,دفاعی,ورزشی,ایران,جهان را بخوانید.
دانشمندان در پژوهش تازه راه فرد دیگر برای یافتن ابر نامرئی هیدروژن گسترش داده‌اند. در این روش که به‌تازگی موردتوجه قرار گرفته، تغییرات نوری که از پشت این ابر عبور می‌کند، بازدید می‌شود؛ یعنی بازدید «تابش عرصه کیهانی». عرصه کیهانی همان نور نخستین جهان است که همانند فسیلی از دوران آغازین کیهان سراسر فضا را پر کرده.
«سیمون فرارو»، کیهان‌شناس آزمایشگاه ملی لارنس برکلی، می‌گوید:
«تابش عرصه کیهانی پشت هر چیه در جهان می‌بینیم، قرار دارد. این نور در واقع لبه جهان مشهود است؛ به این علت، می‌توان از این تابش به‌جای نور بعد‌عرصه منفعت گیری کرد تا ببینیم گازها کجا قرار دارند.»
امکان پذیر این نور که از بین ابرهای پراکنده‌ای از هیدروژن یونیزه عبور می‌کند، زمان پراکنده شدن از الکترون‌های حاضر در گاز، مقداری روشن‌تر یا کم‌نورتر شود. به این اتفاق «تاثییر سونیائف-زلدوویچ» (Kinematic Sunyaev-Zel’dovich Effect) می‌گویند. یقیناً همان گونه که می‌دانید، تابش عرصه کیهانی زیاد ضعیف است و دیدنش اصلاً آسان نیست.
راه‌حل دانشمندان برای از بین بردن این مشکل برهم‌نهی داده‌ها (stacking) می بود. محققان داده‌های تعداد بسیاری رصد را جمع‌آوری کردند و با قراردادنشان روی یکدیگر ویژگی‌های زیاد کم‌نور را برجسته کردند. این پژوهش روی بیشتر از یک‌میلیون کهکشان قرمز درخشان انجام شد که در شعاع نزدیک به ۸ میلیارد سال نوری از راه شیری قرار دارند.
نتایج نشان داد هاله‌های هیدروژنی که این کهکشان‌ها را دربرگرفته‌اند، زیاد بزرگ‌تر از چیزی می باشند که پیشتر فکر می‌شد. حتی این گمان نقل شد که این هاله‌ها امکان پذیر به‌مراتب بزرگ‌تر از چیزی باشند که در این بازدید شناسایی شده است. فرارو می‌گوید:
«اندازه‌گیری‌ها کاملاً با این فرضیه سازگارند که همه گاز گمشده را اشکار کرده‌ایم!»
کشف ماده گمشده سؤالات تازه‌ای نقل کرده است
همان گونه که در علم اخترشناسی رایج است، این کشف سوال‌های تازه‌ای نیز نقل می‌کند. هاله‌های هیدروژنی هم از گازهایی که از بیرون به درون کهکشان سقوط می‌کنند، تغذیه خواهد شد هم از فازهای فعال سیاه‌چاله‌های ابرپرجرم مرکز کهکشان‌ها.
هنگامی سیاه‌چاله با نرخ بالایی تغذیه می‌کند، میدان مغناطیسی آن جت‌هایی عظیم از ماده را به بیرون پرتاب می‌کند که می‌توانند میلیون‌ها سال نوری در فضاهای بین‌کهکشانی گسترش یابند. این چنین بادهایی قوی به‌صورت شعاعی از مرکز کهکشان به بیرون جریان می‌یابند و گازهای درون کهکشان را با خود می‌برند که جهت افت امکان شکل‌گیری ستاره‌ها می‌شود.
کشف هاله‌هایی بزرگ‌تر از حد انتظار این گمان را نقل می‌کند که فعالیت سیاه‌چاله‌ها امکان پذیر دوره‌ای باشد؛ یعنی در بازه‌هایی فعال و مجدد خاموش شوند. این فرضیه با مشاهدات دلنشین فرد دیگر از سیاه‌چاله‌ها هم‌خوانی دارد. مشاهدات نشان خواهند داد برخی سیاه‌چاله‌ها که به‌ظاهر خاموش‌اند، یک دفعه فعال خواهد شد. این اطلاعات برای بهبود مدل‌های جاری ما از تحول کهکشان‌ها اهمیت دارد.
این پژوهش فقط بخشی از پازل است. برخی کوششهای دیگر برای نقشه‌برداری از ماده باریونی گمشده جهان نشان خواهند داد بخشی از این ماده در رشته‌هایی از ماده تاریک محبوس شده‌اند؛ رشته‌هایی که ساختار شبکه کیهانی را شکل خواهند داد و کهکشان‌ها را در فواصل زیاد دور به هم متصل می‌کنند.
پژوهش تازه راهی تازه در اختیار اخترشناسان قرار داده تا بتوانند جستوجو هیدروژن بگردند. اکنون فقط باید تکه‌های این پازل را کنار هم بگذارند. نویسندگان این پژوهش در مقاله‌اش می‌نویسند:
«این تحقیق مسیر پژوهشی شوق‌انگیز و جدیدی می‌گشاید. فهمیدن ربط گاز و ماده تاریک نه‌فقط به تحلیل‌های آینده کیهان‌شناسی پشتیبانی می‌کند، بلکه به فهمیدن ما از شکل‌گیری و تحول کهکشان‌ها نیز پشتیبانی می‌کند.
این مقاله قطعه‌ای کلیدی به مجموعه‌ای رو‌به‌رشد از مطالعات می‌افزاید که در کوششاند پیچیدگی‌های گاز کیهانی را در عصر تحقیقات بزرگ کیهانی رمزگشایی کنند.»
این پژوهش برای انتشار کردن در مجله Physical Review Letters ارسال شده و هم‌اکنون در پایگاه arXiv در دسترس است.
دسته بندی مطالب
اخبار کسب وکار