سنجش دمای "ماده تاریک"

* گرم، سرد، یا ولرم؟ فیزیکدانان دانشگاه کالیفرنیا، دیویس (یوسی دیویس) می‌خواهند دمای ماده‌ی تاریک، این جوهره‌ی رازگونه که حدود یک چهارم کیهان را ساخته را اندازه بگیرند.

ما شناخت بیار کمی از چیستیِ ماده‌ی تاریک داریم و فیزیکدانان هنوز نتوانسته‌اند ذره‌ی سازنده‌ی آن را شناسایی کنند. ولی این را می‌دانیم که نیروی گرانشِ توده‌های ماده‌ی تاریک می‌تواند نور اجرام دور را خم کند. کریس فسناخت، استاد فیزیک یوسی دیویس و همکارانش می‌خواهند با بهره از همین پدیده‌ی خم شدن نور که همگرایی گرانشی نام دارد، درباره‌ی ویژگی‌های ماده‌ی تاریک به آگاهی دست بیابند.

همگرایی گرانشی توط خوشه‌ی کهکشانی بزرگ آبل ۳۷. درباره‌ی این تصویر اینجا بخوانید: * مرز پایانی میدان‌های مرزی

به گفته‌ی فسناخت، مدل استاندارد برای ماده‌ی تاریک می‌گوید این ماده "سرد" است، یعنی سرعت جابجایی ذراتش نسبت به سرعت نور آهسته است. این نیز به جرم ذرات ماده‌ی تاریک گره خورده. هر چه جرم ذره کمتر باشد، "گرم‌تر" است و سریع‌تر جابجا می‌شود.

فسناخت می‌گوید مدل ماده‌ی تاریک سرد (جرم بیشتر) در مقیاس‌های بسیار بزرگ درست است، ولی در مقیاس تک تک کهکشان‌ها به آن خوبی کار نمی‌کند. این به پیدایش مدل‌های دیگری انجامیده، از جمله مدل ماده‌ی تاریک "گرم" که ذراتی سبک‌تر و سریع‌تر دارد. مدل ماده‌ی تاریک "داغ" که ذراتش سرعتی نزدیک به سرعت نور دارند با مشاهدات نمی‌خواند و کنار گذاشته شد.

دانش‌آموخته‌ی پیشین یوسی دیویس، جن-وی شی به همراه فسناخت و همکارانش کوشیدند تا با بهره از پدیده‌ی همگرایی گرانشی، حد و مرزی برای گرما و در نتیجه برای جرم ماده ی تاریک تعیین کنند. آنان درخشش هفت اختروش دوردست را که دچار همگرایی گرانشی شده بودند بررسی کردند تا به جستجوی تغییراتی بپردازند که در اثر توده‌های ماده‌ی تاریکِ سر راهشان رخ داده بود، و از این نتایج برای سنجشِ اندازه‌ی این عدسی‌های ماده‌ی تاریک بهره جستند.

فسناخت می‌گوید اگر ذرات ماده‌ی تاریک سبک‌تر، گرم‌تر و سریع‌تر باشند ساختارهایی کمتر از یک اندازه‌ی معین را تشکیل نخواهند داد: «آنها زیر یک اندازه‌ی معین پراکنده می‌شوند.»

به گفته‌ی فسناخت، این یافته‌ها یک حد پایین برای جرم ذرات احتمالی ماده‌ی تاریک تعیین می‌کند گرچه مدل ماده‌ی تاریک سرد را هم رد نمی‌کند. یافته‌های این دانشمندان نمایشگر یک پیشرفت بزرگ نسبت به یک پژوهش پیشین در سال ۲۰۰۲، و همسنگِ یافته‌های یک گروه دیگر از یوسی‌ال‌ای است.

فسناخت امیدوار است کارش را با افزودن اجرام همگراییده‌ی بیشتری ادامه دهد تا به دقت آماری بالاتری دست بیابد. او می‌گوید: «ما باید به دستکم ۵۰ جرم نگاه کنیم تا به حد خوبی از میزان گرمای ماده‌ی تاریک دست بیابیم.»

گزارش یافته‌های این پژوهش در ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شده است.

--------------------------------------------

تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:

telegram.me/onestar_in_sevenskies

twitter.com/1star_7sky

واژه‌نامه:

University of California, Davis - dark matter - Chris Fassnacht - UC Davis - gravitational lensing - Jen-Wei Hsueh - quasar - lens - UCLA - Monthly Notices of the Royal Astronomical Society

منبع: sciencedaily

برگردان: یک ستاره در هفت آسمان