اخبار تکنولوژی و علم قرن 21

چهارشنبه ۹۶/۰۳/۰۳

21 century technology news

اخبار علم و تکنولوژی قرن 21
www.21tech.ir

کشف یک رابطه جدید میان ماده تاریک و ماده معمولی

رابطه ماده سیاه و ماده معمولی
297 نمایش

نتایج یک آنالیز آماری از کهکشان‌های کوچک در حال چرخش، یک رابطه‌ی غیر منتظره را میان ماده تاریک و ماده معمولی نشان می‌دهد. بر اساس این تحقیق، روابط واضحی میان این دو ماده وجود دارد و به روشهای معمول نمی‌توان آنها را با مدل استاندارد (Standard Model) توضیح داد. شاید همین نتایج آغازی باشد برای فرم جدیدی از فیزیک که مفاهیمی مانند ماده تاریک و انرژی تاریک را توضیح دهد.

Standard Model برهم کنش های الکترومغناطیسی و بین هسته ای را توضیح می دهد. همینطور ذرات زیر اتمی را طبقه بندی می کند. در شکل، برهم کنش میان ذرات زیراتمی، بر اساس مدل استاندرد توضیح داده شده است.

Standard Model برهم کنش های الکترومغناطیسی و بین هسته ای را توضیح می دهد. همینطور ذرات زیر اتمی را طبقه بندی می کند. در شکل، برهم کنش میان ذرات زیراتمی، بر اساس مدل استاندرد توضیح داده شده است.

محققان یک کهکشان در حال گردش مانند کهکشان خودمان را در نظر گرفتند، فقط این کهکشان ده هزار بار از راه شیری کوچکتر است. این تحقیق که توسط پروفسور پائولا سالوچی (استاد مرکز بین‌المللی SISSA در Trieste ایتالیا) و کاترینا کاروکس (که به تازگی از این مرکز مدرک دکترای خود را اخذ کرده) انجام شده است، شاید به قول سالوچی “دروازه‌ای باشد که ما را به یک فیزیک کاملا جدید میرساند. فیزیکی فراتر از مدل استاندارد ذرات که ماده و انرژی تاریک را برای ما توضیح می‌دهد”. این اولین باری است که این کهکشان‌ها به صورت آماری بررسی می‌شوند، روشی که می‌تواند از تفاوت‌های هر کهکشان منفرد صرف نظر کند و مشخصات عمومی تمام این مجموعه را آشکار سازد. “ما ۳۶ کهکشان را بررسی کردیم که این تعداد برای یک تحقیق آماری کافی می‌باشد. در طی آن به موفق به مشاهده یک رابطه میان ساختار مواد معمولی یا اجسام درخشان مانند ستارگان، گرد و غبار و گاز، با ماده تاریک شدیم”.

ماده تاریک یکی از بزرگترین معماهای فیزیک است از آنجایی که هیچ تابش الکترومغناطیسی ندارد (مانند نور که یک تابش الکترومغناطیسی است) ما نمی‌توانیم آن را ببینیم حتی با پیشرفته‌ترین تجهیزات. ماده تاریک تنها با اثر جاذبه قوی آن قابل تشخیص است این در حالیست که بسیاری معتقدند ماده تاریک ۹۰% از جهان ما را تشکیل داده است. کاروکس می‌گوید: “بیشتر ماده تاریک جهان، طبق معتبرترین نظریات موجود، non-baryonic یا WIMP هستند، یعنی با مواد معمولی به جز نیروی جاذبه، ارتباط دیگری ندارند. اما مشاهدات ما با این بیان مخالف است”.

سالوچی و کاروکس نشان دادند در موارد مطالعه انها، ساختار ماده تاریک به شکلی از ساختار ماده معمولی تقلید می‌کند. نتیجه را به این صورت بیان می‌کنند: ” اگر یک جرم مشخص ماده‌ی درخشان کهکشان (همان ماده معمولی) به شدت فشرده باشد، در نتیجه ماده تاریک هم به شدت فشرده است. اما اگر ماده درخشان تراکم کمتری داشته باشد، ماده تاریک نیز از آن پیروی می‌کند و تراکم کمتری دارد”.

قله کوه یخ

“این یک اثر بسیار قوی است که با روش‌های معمول با Standard Model قابل توضیح نیست”. مدل استاندارد مورد پذیرش‌ترین مدل در جامعه فیزیکدانان است. این مدل نیروهای بنیادین و ذرات ماده را توضیح می‌دهد، هرچند در آن نقاط مبهمی هم وجود دارد. مهم ترین ایراد این است که نیروی جاذبه را شامل نمی‌شود. مفهومی مانند وجود ماده تاریک و انرژی تاریک، فیزیکدانان را متقاعد کرده که شاخه دیگری از فیزیک وجود دارد که فعلا برای آنها آشکار نشده است. سالوچی در ادامه توضیح می‌دهد: “در مشاهدات ما این مفهوم (ارتباط ماده تاریک و ماده معمولی) و ضرورت وجود آن بسیار واضح است. همچنین این می‌تواند آغازی برای اکتشافات در شکل جدیدی از فیزیک باشد. حتی در بزرگترین کهکشان‌ها هم اثراتی مانند آنچه در کهکشان های کوچک مشاهده کردیم، یافت می‌شود، اما آنها را می‌توان در چارچوب مدل استاندارد با روش‌هایی که در فرآیند فیزیک نجومی کهکشان‌ها وجود دارد، توضیح داد. اما در کهکشان‌های کوچک توضیحی برای آن وجود ندارد. این ۳۶ مورد در حقیقت مشابه نوک کوه یخ هستند برای مفهومی که می‌توانیم آن را همه جا (در کهکشان‌های بزرگ و کوچک) بیابیم و به ما کمک می‌کند آنچه را تا به حالا ندیده‌ایم کشف کنیم”.

منبع


نوشتن یک نظر

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

عنوان منو