پراکندگی ماده تاریک شاید یکدست‌تر از چیزی باشد که گمان می‌رفت

* بر پایه‌ی بررسی یک پیمایش بزرگ کهکشانیِ تازه به کمک تلسکوپ پیمایشی وی‌ال‌تی ESO در شیلی، ماده‌ی تاریک شاید نسبت به آنچه در گذشته پنداشته می‌شد، چگالی کمتر و پراکندگی یکدست‌تری در فضا داشته باشد.

یک گروه بین‌المللی با بهره از داده‌های پیمایش کیلو درجه‌ای (Kilo Degree Survey) یا کیدز (KiDS) چگونگی تاثیر گرانشی ماده در بزرگ‌ترین مقیاس‌های کیهان بر نوری که از حدود ۱۵ میلیون کهکشان به زمین می‌رسد را بررسی کرده‌اند. به نظر می‌رسد دستاوردهای این پژوهش در تضاد با یافته‌های گذشته‌ی ماهواره‌ی پلانک است.
این نقشه‌ی ماده‌ی تاریک که در پیمایش کیدز به دست آمده شبکه‌ی گسترده‌ای از مناطق چگال (روشن) و تهی (تاریک) را نشان می‌دهد. این نقشه یکی از پنج بخش آسمان در پیمایش کیدز به گستردگی ۴۵۰ برابر قرص ماه را در بر دارد (بخش جی۱۲). ماده‌ی تاریک به رنگ صورتی نشان داده شده لکه‌های تاریک کوچک با مرزهای صاف هم در عکس دیده می‌شوند که جایگاه ستارگان درخشان و دیگر اجرام نزدیک است که بر سر راه نور کهکشان‌های دورتر جای دارند و از همین رو، همگرایی گرانشی ضعیف را نمی‌شد در این بخش‌ها اندازه گرفت. تصویر بزرگ‌تر
گروهی از اخترشناسان بنیادهای گوناگون در سراسر جهان [۱] به رهبری هندریک هیلدبرانت از بنیاد اخترشناسی آرگلاندر در بن آلمان، و ماسیمو ویولا از رصدخانه‌ی لیدن هلند عکس‌های پیمایش کیدز که توسط تلسکوپ پیمایشی وی‌اس‌تی در شیلی انجام شده بود را بررسی کردند. آنها برای بررسی خود از عکس‌هایی از این پیمایش بهره گرفتند که پنج بخش از آسمان، به گستردگی حدود ۲۲۰۰ برابر قرص کامل ماه را می‌پوشاند [۲]، و حدود ۱۵ میلیون کهکشان را در بر دارد.

این دانشمندان با بهره‌گیری از کیفیت نفیس عکس‌های وی‌ال‌تی و به کمک نرم‌افزار رایانه‌ای نوآورانه، توانستند یکی از دقیق‌ترین سنجش‌ها تا به امروز را از یک اثر به نام "برش کیهانی" (cosmic shear) انجام دهند. این اثر یک گونه‌ی جزیی از "همگرایی گرانشی ضعیف" است که در آن، نور کهکشان‌های دوردست اندکی به دلیل اثر گرانشی مقادیر بزرگ ماده -مانند خوشه‌های کهکشانی- تاب بر می‌دارد.

در برش کیهانی، نه خوشه‌های کهکشانی، بلکه ساختارهای بزرگ-مقیاس کیهانند که نور را اندکی -از همگرایی ضعیف هم کمتر- می‌پیچانند. برای اطمینان یافتن از این که سیگنال بسیار ضعیف برش کیهانی به اندازه‌ی کافی نیرومند باشد که اخترشناسان بتوانند به کمک آن نقشه‌ی پراکندگی موادی که این همگرایی جزیی را پدید آورده‌اند را تهیه کنند، به پیمایش‌های بسیار گسترده‌ و ژرفی مانند کیدز نیاز است. در این پژوهش، گسترده‌ترین پهنه از آسمان که تاکنون به این شیوه نقشه‌برداری شده بود به کار رفت.

با شگفتی تمام، به نظر می‌رسد دستاوردهای این پژوهش با نتیجه‌گیری‌های ماهواره‌ی اروپایی پلانک همخوانی ندارد؛ پلانک نخستین ماهواره‌ای بود که به کاوش ویژگی‌های بنیادین کیهان پرداخت. نکته‌ی ویژه این که، سنجش گروه کیدز از چگونگی انباشت ماده در پهنه‌ی کیهان -یک پارامتر کیهانی کلیدی- به گونه‌ی چشمگیری کمتر از مقداریست که از داده‌های پلانک به دست می‌آید [۳].

ماسیمو ویولا توضیح می‌دهد: «این سنجش تازه‌ ما نشان می‌دهد که ماده‌ی تاریک در شبکه‌ی کیهانی - که حدود یک چهارم محتوای کیهان را در بر دارد- ناهمواری کمتری نسبت به چیزی که می‌پنداشتیم دارد.»

ماده‌ی تاریک هنوز آشکارناپذیر است و تنها از روی اثرهای گرانشی‌اش بر ماده‌ی معمولی می‌توان به وجودش پی برد. در این زمان، بررسی‌هایی مانند این بهترین روش برای تعیین شکل، ابعاد، و پراکندگی این ماده‌ی نادیدنی است.

همچنین، نتیجه‌ی شگفت‌آور این پژوهش دارای پیامدهای برای شناخت گسترده‌تر ما از کیهان، و چگونگی فرگشت آن در تاریخ تقریبا ۱۴ میلیاردساله‌اش هم است. چنین ناسازگاری آشکاری میان این نتایج با نتایج پلانک بدین معناست که اخترشناسان شاید نیاز به بازنگری و پالایش شناخت خود از برخی از جنبه‌های بنیادین دگرگونی‌ها و فرگشت کیهان داشته باشند.
در این ویدیو، با بزرگنمایی آسمان به یکی از پنج منطقه‌ی پیمایش کیدز، به نام منطقه‌ی جی۱۲ در استوای کیهانی، در راستای صورت‌های فلکی شیر و دوشیزه می‌رسیم که شبکه‌از مناطق چگال (روشن) و تهی (تاریک) را در بر دارد. اگر نتوانستید ویدیو را ببینید، می‌توانیدآن را در کانال تلگرام یک ستاره در هفت آسمان تماشا کنید.
هندریک هیلدبرانت می‌نویسد: «یافته‌های ما به ویرایش مدل‌های نظری از چگونگی رشد کیهان از آغاز تا به امروز کمک خواهد کرد.»

بررسی داده‌های تلسکوپ وی‌ال تی در پیمایش کیدز یک گام مهم است ولی انتظار می‌رود تلسکوپ‌های آینده پیمایش‌هایی از این هم گسترده‌تر و ژرف‌تر را از آسمان انجام دهند.

کاترین هیمنز، یکی از نویسندگان پژوهش از دانشگاه ادینبروی بریتانیا می‌افزاید: «موشکافی از رویدادهایی که از مهبانگ تاکنون رخ داده یک چالش پیچیده است، ولی ما با ادامه‌ی بررسی دوردست‌های آسمان می‌توانیم تصویری از چگونگی رشد و نمو کیهانِ امروزین بسازیم.»

در پایان، کنراد کویکن، پژوهشگر اصلی پیمایش کیدز از رصدخانه‌ی لیدن هلند می‌گوید: «ما اکنون بیننده‌ی یک ناهمخوانی فریبنده با کیهان‌شناسی پلانک هستیم. کاوشگرهای آینده مانند ماهواره‌ی اقلیدس و تلسکوپ بزرگ پیمایش هم‌نوا (LSST) به ما اجازه خواهند داد تا این سنجش‌ها را تکرار کرده و به چیزی که جهان هستی واقعا به ما می‌گوید بهتر پی ببریم.»

--------------------------------------------
یادداشت‌ها:
۱] گروه بین‌المللی کیدز از دانشمندانی از آلمان، هلند، بریتانیا، ایتالیا، مالت و کانادا تشکیل شده.

۲] این هم‌ارز ۴۵۰ درجه‌ی مربع، یا کمی بیش از ۱ درصد کل آسمان است.

۳] پارامتری که اندازه گرفته شده اس۸ نام دارد (S8)، و مقدارش آمیزه‌ای از مقدار نوسان‌های چگالی و چگالی میانگینِ یک بخش از کیهان است. نوسان‌های بزرگ در بخش‌های کم‌چگال‌تر کیهان، اثری همانند اثر نوسان‌های کم‌دامنه‌تر در مناطق چگال‌تر کیهان دارد، و این دو اثر را نمی‌توان با مشاهده‌ی همگرایی ضعیف از هم بازشناخت. عدد ۸ به سوراخی به اندازه‌ی ۸ مگاپارسک اشاره دارد که به طور قرارادادی در چنین بررسی‌های به کار می‌رود

--------------------------------------------
به تلگرام یک ستاره در هفت آسمان بپیوندید:

واژه نامه:
galaxy - ESO - VLT Survey Telescope - Chile - dark matter - Kilo Degree Survey - KiDS - Planck satellite - Hendrik Hildebrandt - Argelander-Institut für Astronomie - Bonn - Germany - Massimo Viola - Leiden Observatory - Netherlands - VST - full Moon - Paranal - software - cosmic shear - gravitational lensing - galaxy cluster - European Space Agency - cosmological parameter - cosmic web - Catherine Heymans - University of Edinburgh - UK - Big Bang - Euclid satellite - Large Synoptic Survey Telescope - Konrad Kuijken - Australia - Italy - Malta - Canada - S8 - amplitude - weak lensing

1 دیدگاه شما:

ناشناس

معلوم است وضعت خوب شد ه که وبلاگ را تبدیل به سایت کردی.احتمالا از علم الهدی پول میگیری

Blogger template 'Browniac' by Ourblogtemplates.com 2008

بالای صفحه