گامی به سوی رمزگشایی از ماده تاریک
کیهان‌شناسان می‌گویند در عالم، چیزی عجیب و اسرارآمیز به نام ماده‌تاریک وجود دارد. تا به امروز این ماده در رصدها مشاهده نشده زیرا به نظر می‌رسد هیچ‌گونه تعاملی با نور ندارد و کاملا نامرئی است. این ماده حتی با حسگرها و آشکارسازهای فعلی نیز قابل تشخیص نیست. تنها راهی که تاکنون محققان توانسته‌اند از طریق آن به وجود ماده‌تاریک پی ببرند، اثرات گرانشی این ماده بر کهکشان‌ها، ستاره‌ها یا خمیدگی نور در مجاورت آن بوده است. درواقع نیروهای گرانشی اثرگذار در عالم، بسیار قوی‌تر از آن هستند که تنها ماده مرئی بتواند آن را توجیه کند.
موارد ناقض
شواهد نشان می‌دهد به احتمال زیاد، ماده‌تاریک پایه و اساس شکل‌گیری همه کهکشان‌هاست زیرا کشش گرانشی مورد نیاز ماده معمولی را برای تشکیل کهکشان‌ها فراهم می‌کند و دانشمندان نمی‌توانند بدون درنظرگرفتن ماده‌تاریک، شکل‌گیری کهکشان‌ها را توضیح دهند. بااین‌حال در سال 2018 چالش تازه‌ای برای دانشمندان ایجاد شد. اختر‌شناسان دانشگاه ییل، گزارش کشف کهکشان کوتوله‌ای را دادند که در کمال تعجب فاقد ماده‌تاریک است. آنها این موضوع را از طریق عدم تأثیرات گرانشی حاصل از ماده‌تاریک بر ستاره‌های این کهکشان، تشخیص دادند. چالش همین‌جا اما به پایان نمی‌رسد. یک‌سال بعد یعنی سال 2019 تیم دیگری از محققان، دومین کهکشان کوتوله عاری از ماده تاریک را در مجاورت همان کهکشان پیدا کردند. حالا پرسش واضحی برای دانشمندان ایجاد شده بود: این دو کهکشان عجیب‌وغریب چگونه شکل گرفته‌اند؟
ایده‌های تازه
به‌تازگی تیمی از اخترفیزیکدانان وابسته به چند موسسه در ایالات‌متحده، آلمان و کانادا، ایده جدیدی را برای توضیح این دو کهکشان کوتوله عاری از ماده‌تاریک ارائه کرده‌اند. در این مقاله که در نشریه نیچر منتشر شده است، محققان پیشنهاد می‌کنند سناریوی برخورد بین این دو کهکشان کوتوله در گذشته می‌تواند کلید حل این معما باشد. آنها می‌گویند احتمالا اتفاق مشابهی به تشکیل دو یا چند کهکشان کوتوله منجر شده که حالا هیچ ماده تاریکی در آنها وجود ندارد. بیایید به یک مثال ساده فکر کنیم: زمانی که دست‌هایمان را به‌هم‌می‌کوبیم، الکترون‌های هر دست، الکترون‌های دست دیگر را به صورت الکترومغناطیسی دفع می‌کنند و از عبور دست‌هایمان از درون یکدیگر جلوگیری می‌کند اما فرض کنید اگر دست‌های ما حاوی مقداری ماده‌تاریک باشد که اثر گرانشی دارد اما فاقد اثر الکترومغناطیسی است چه اتفاقی می‌افتد؟ بعد از کف‌زدن، ماده معمولی هر دست با برخورد، متوقف می‌شود. ماده‌تاریک که می‌تواند از دست دیگر عبور کند جدا شده و به بیرون پرت می‌شود.
سناریوی محتمل
در برخورد این دو کهکشان کوتوله، ماده‌تاریک بدون هیچ مزاحمتی به مسیر خود ادامه داده اما گاز این دو کهکشان با هم برخورد کرده است. آنها خاطرنشان می‌کنند این دو کهکشان بخشی از زنجیره‌ای از 11 کهکشان هستند که در یک ردیف درست پشت سر هم قرار گرفته‌اند؛ ساختاری که ممکن است پس از برخورد کوتوله‌ها شکل گرفته باشد. از طرف دیگر دورشدن این دو کهکشان احتمال این برخورد را تقویت کرده است. محققان می‌گویند این دو به گونه‌ای از یکدیگر دور می‌شوند که گویی از یک نقطه آمده‌اند. اگر این یافته‌ها درست باشد، می‌تواند به حل معمای چگونگی شکل‌گیری کهکشان‌های بدون ماده‌تاریک، کمک کند و جزئیات جدیدی در مورد ماهیت ماده‌تاریک آشکار کند. بااین‌حال برخی دانشمندان معتقدند این نتیجه‌گیری به مطالعات بیشتری نیاز دارد زیرا محققان فاصله کهکشان‌های مورد نظر را از زمین اندازه‌گیری نکرده‌اند. یعنی ممکن است برخی از کهکشان‌ها بسیار دورتر از بقیه باشند به‌صورتی‌که چینش آنها کاملا تصادفی بوده و صرفا از دید ما در یک ردیف مشاهده می‌شوند یا این‌که محققان هنوز سرعت همه کهکشان‌های موجود در این مسیر را اندازه‌گیری نکرده‌اند. ون داکوم که در این مطالعه نقش داشته با دیگر محققان این پروژه در حال برنامه‌ریزی اندازه‌گیری‌های بیشتری هستند تا به تردیدهای باقیمانده پاسخ دهند. او خوشبین است و می‌گوید: «به نظر من این یافته یک حقیقت است.»
حمیدرضا قنبری‌ها - گروه دانش و سلامت
شواهد نشان می‌دهد به احتمال زیاد، ماده‌تاریک پایه و اساس شکل‌گیری همه کهکشان‌هاست زیرا کشش گرانشی مورد نیاز ماده معمولی را برای تشکیل کهکشان‌ها فراهم می‌کند و دانشمندان نمی‌توانند بدون درنظرگرفتن ماده‌تاریک، شکل‌گیری کهکشان‌ها را توضیح دهند. بااین‌حال در سال 2018 چالش تازه‌ای برای دانشمندان ایجاد شد. اختر‌شناسان دانشگاه ییل، گزارش کشف کهکشان کوتوله‌ای را دادند که در کمال تعجب فاقد ماده‌تاریک است. آنها این موضوع را از طریق عدم تأثیرات گرانشی حاصل از ماده‌تاریک بر ستاره‌های این کهکشان، تشخیص دادند. چالش همین‌جا اما به پایان نمی‌رسد. یک‌سال بعد یعنی سال 2019 تیم دیگری از محققان، دومین کهکشان کوتوله عاری از ماده تاریک را در مجاورت همان کهکشان پیدا کردند. حالا پرسش واضحی برای دانشمندان ایجاد شده بود: این دو کهکشان عجیب‌وغریب چگونه شکل گرفته‌اند؟
ایده‌های تازه
به‌تازگی تیمی از اخترفیزیکدانان وابسته به چند موسسه در ایالات‌متحده، آلمان و کانادا، ایده جدیدی را برای توضیح این دو کهکشان کوتوله عاری از ماده‌تاریک ارائه کرده‌اند. در این مقاله که در نشریه نیچر منتشر شده است، محققان پیشنهاد می‌کنند سناریوی برخورد بین این دو کهکشان کوتوله در گذشته می‌تواند کلید حل این معما باشد. آنها می‌گویند احتمالا اتفاق مشابهی به تشکیل دو یا چند کهکشان کوتوله منجر شده که حالا هیچ ماده تاریکی در آنها وجود ندارد. بیایید به یک مثال ساده فکر کنیم: زمانی که دست‌هایمان را به‌هم‌می‌کوبیم، الکترون‌های هر دست، الکترون‌های دست دیگر را به صورت الکترومغناطیسی دفع می‌کنند و از عبور دست‌هایمان از درون یکدیگر جلوگیری می‌کند اما فرض کنید اگر دست‌های ما حاوی مقداری ماده‌تاریک باشد که اثر گرانشی دارد اما فاقد اثر الکترومغناطیسی است چه اتفاقی می‌افتد؟ بعد از کف‌زدن، ماده معمولی هر دست با برخورد، متوقف می‌شود. ماده‌تاریک که می‌تواند از دست دیگر عبور کند جدا شده و به بیرون پرت می‌شود.
سناریوی محتمل
در برخورد این دو کهکشان کوتوله، ماده‌تاریک بدون هیچ مزاحمتی به مسیر خود ادامه داده اما گاز این دو کهکشان با هم برخورد کرده است. آنها خاطرنشان می‌کنند این دو کهکشان بخشی از زنجیره‌ای از 11 کهکشان هستند که در یک ردیف درست پشت سر هم قرار گرفته‌اند؛ ساختاری که ممکن است پس از برخورد کوتوله‌ها شکل گرفته باشد. از طرف دیگر دورشدن این دو کهکشان احتمال این برخورد را تقویت کرده است. محققان می‌گویند این دو به گونه‌ای از یکدیگر دور می‌شوند که گویی از یک نقطه آمده‌اند. اگر این یافته‌ها درست باشد، می‌تواند به حل معمای چگونگی شکل‌گیری کهکشان‌های بدون ماده‌تاریک، کمک کند و جزئیات جدیدی در مورد ماهیت ماده‌تاریک آشکار کند. بااین‌حال برخی دانشمندان معتقدند این نتیجه‌گیری به مطالعات بیشتری نیاز دارد زیرا محققان فاصله کهکشان‌های مورد نظر را از زمین اندازه‌گیری نکرده‌اند. یعنی ممکن است برخی از کهکشان‌ها بسیار دورتر از بقیه باشند به‌صورتی‌که چینش آنها کاملا تصادفی بوده و صرفا از دید ما در یک ردیف مشاهده می‌شوند یا این‌که محققان هنوز سرعت همه کهکشان‌های موجود در این مسیر را اندازه‌گیری نکرده‌اند. ون داکوم که در این مطالعه نقش داشته با دیگر محققان این پروژه در حال برنامه‌ریزی اندازه‌گیری‌های بیشتری هستند تا به تردیدهای باقیمانده پاسخ دهند. او خوشبین است و می‌گوید: «به نظر من این یافته یک حقیقت است.»
حمیدرضا قنبری‌ها - گروه دانش و سلامت
