شاید شما هم این جمله را شنیده باشید که ماده تاریک، تشکیل‌دهنده حدود ۲۷ درصد از کل مواد موجود در جهان است اما تاکنون کسی آن را مستقیماً مشاهده نکرده است. این گفته نسبتاً واقعی و درعین‌حال واقعاً شگفت‌انگیز درمورد ماده تاریک، پرسش‌های بسیاری را مطرح می‌کند که رویارویی با این پرسش‌ها اجتناب‌ناپذیر است. چگونه ممکن است بخش زیاد و قابل‌توجهی از جهان، از چیزی تشکیل شده باشد که ما نمی‌توانیم آن را مستقیماً ببینیم؟ اصلاً، چگونه می‌توانیم مطمئن شویم که چنین چیزی واقعاً وجود دارد؟ بیایید به این موضوع فکر کنیم که ماده تاریک واقعاً چیست. هم‌اکنون دانشمندان سراسر جهان درحال بررسی و تحقیق درباره یکی از بزرگ‌ترین اسرار در جهان، یعنی ماهیت و تاثیر ماده تاریک هستند. ما برای آشنایی بیشتر با ماهیت و تاثیر این ماده بر ساختار جهان، با دکتر لوسین هورتیه (Lucien Heurtier) گفت‌وگو کرده‌ایم.
دکتر لوسین هورتیه، محقق فیزیک نظری ذرات و کیهان‌شناسی در کینگز کالج لندن است، او به هشت سوال درباره رایج‌ترین سوالات درباره ماده تاریک پاسخ داده و توضیح داد که ما درباره این ماده مرموز، چه چیزهایی می‌دانیم و چه چیزهایی نمی‌دانیم.
ماده تاریک چیست؟
هیچ‌کس نمی‌داند! سال‌هاست که دانشمندان درحال انجام آزمایش‌هایی هستند تا دریابند ماده تاریک چیست. ماده تاریک ممکن است از یک یا چند نوع ذره ساخته شده باشد که نوری را گسیل یا بازتاب نمی‌کند، یا شاید هم سیاه‌چاله‌هایی باشند که اندکی پس از انفجار بزرگ شکل گرفته‌اند.
چگونه دریابیم چنین چیزی وجود دارد؟
اگر با استفاده از تلسکوپ به آسمان نگاه کنیم، می‌توانیم ستاره‌ها و کهکشان‌هایی را ببینیم که به‌گونه‌ای رفتار می‌کنند که انگار ماده اضافی زیادی در اطراف آن‌ها وجود دارد که روی آن‌ها کشش گرانشی اعمال می‌کند اما ما نمی‌توانیم ماده اضافی را مستقیماً ببینیم، زیرا نوری گسیل نمی‌کنند.
تاثیر ماده تاریک بر کیهان چیست؟
مدت کوتاهی پس از انفجار بزرگ، ماده تاریک، شکل اصلی ماده در کیهان بوده است. کشش گرانشی ماده تاریک نه‌تنها در وهله اول، به شکل‌گیری کهکشان‌هایی مانند کهکشان ما کمک کرد، بلکه به حفظ ستارگان در کهکشان‌هایی که درون آن‌ها به دام افتاده‌اند نیز کمک می‌کند.
دانشمندان چگونه می‌توانند این نیروی نامرئی را بررسی کنند؟
ماده تاریک نیرویی مانند گرانش نیست، بلکه ماده‌ای مانند هواست. این احتمال وجود دارد که ماده تاریک، مانند هوا، از ذرات ریز تشکیل شده باشد؛ البته باید در نظر داشت که این ذرات با مولکول‌های هوا بسیار تفاوت دارند! دانشمندان برای شناسایی این ذرات، آزمایش‌هایی را طراحی می‌کنند و انجام می‌دهند یا برای یافتن آن‌ها، با استفاده از تلسکوپ‌ها، به آسمان نگاه می‌کنند.
دانشمندان کجا به‌دنبال ماده تاریک می‌گردند؟
دانشمندان برای یافتن ماده تاریک، همه‌جا را جست‌وجو می‌کنند، همه‌جا را از اقیانوس‌ها گرفته تا کوه‌ها، زیرزمین، در فضا، در جو و حتی در قطب جنوب. برای انجام این کار نیز از روش‌های بسیار مختلفی استفاده می‌کنند. علاوه‌براین، آن‌ها از ماهواره‌ها، آونگ‌ها، میکروسکوپ‌ها، برخورددهنده‌ها و رصدخانه‌های کیهانی نیز برای شناسایی ماده تاریک استفاده می‌کنند، زیرا ماده تاریک می‌تواند به روش‌های ظریفی، آثاری از خود بر جای بگذارد.
چه مقدار از کیهان از ماده تاریک ساخته شده است؟
امروزه حدود یک‌چهارم کیهان را ماده تاریک تشکیل می‌دهد؛ البته این مقدار ممکن است زیاد به نظر نرسد اما این مقدار، تقریباً پنج برابر ماده معمولی در کیهان است. درست بعد از انفجار بزرگ، احتمالاً همه‌چیز متفاوت بود. سناریوهایی مانند «ایستایی کیهانی» حتی حاکی از آن است که احتمالاً انواع مختلف ماده مدتی با هم وجود داشتند. برای تایید این ایده لازم است آزمایش‌های تجربی و عملی انجام داد.
آیا انرژی تاریک شبیه ماده تاریک است؟
انرژی تاریک و ماده تاریک بسیار متفاوت‌اند! برخلاف ماده تاریک که به کهکشان‌ها کمک می‌کند تا در کنار هم جمع شوند، انرژی تاریک باعث می‌شود جهان با سرعت فزاینده‌ای متورم یا منبسط شود. گاهی اوقات به این پدیده، انبساط یا تورم کیهانی می‌گویند. مانند ماده تاریک، ما هنوز چیزهای زیادی در مورد انرژی تاریک نمی‌دانیم.
آیا انرژی تاریک و ماده تاریک برهم‌کنش دارند؟
بله، ممکن است آن‌ها با یکدیگر برهم‌کنش داشته باشند. یک ایده جدید به نام «سکون کیهانی» نشان می‌دهد که در واقع این پدیده ممکن بود در کیهان اولیه اتفاق افتاده و حتی ممکن است اجتناب‌ناپذیر باشد! حتی از این هم جالب‌تر، آن‌که ایده سکون ممکن است به نقشه راه جدیدی برای انبساط کیهانی منجر شود که ممکن است بسیاری از مشکلات مرتبط با مفهوم انبساط رایج را حل کند.
دیدگاهتان را بنویسید