ترسیم بزرگ‌ترین نقشه پراکندگی ماده تاریک در عالم هستی

به گزارش گروه علم و فناوری آنا به نقل از BBC، این نقشه به پژوهشگران کمک می‌کند تا بفهمند ماده تاریک از چه تشکیل شده و درباره پدیده شگفت‌انگیز دیگری به نام انرژی تاریک نیز آگاهی بیشتری پیدا کنند.

پروفسور اُفر لاهاو، استاد دانشگاه UCL لندن و رئیس هیات مشاوران کنسرسیوم بین‌المللی انرژی تاریک، می‌گوید: «این نقشه می‌تواند درک ما را از این که عالم هستی چگونه کار می‌کند بیشتر کند. ماده و انرژی تاریک احتمالا بزرگ‌ترین اسرار دانش هستند. این موضوع توجه جامعه علمی را جلب کرده چون موضوعی بسیار بنیادی است؛ با این حال واقعیت این است که هنوز نمی‌دانیم ماده و انرژی تاریک چیست».

تقریبا 80 سال است که دانشمندان به این فکر می‌کنند که ماده موجود در جهان هستی بسیار بیشتر از آن چیزی است که می‌بینیم؛ حرکت کهکشان‌ها و ستارگان به ما می‌گویند که باید ماده‌ای نامرئی در عالم هستی باشد که به چشم ما نمی‌آید اما وجود دارد.

ادوین هابل، اخترشناس معروف در سال ۱۹۲۹ نشان داد که جهان همچنان در حال بسط و گسترش است و هرچه کهکشانی از ما دورتر باشد با سرعت بیشتری هم از ما دور می‌شود. این به قانون هابل معروف شد.

پیش از آن، آلبرت اینشتین وقتی که معادلات نسبیت عام را وضع می‌کرد متوجه شده بود که معادلاتش برای یک دنیای ایستا (بدون بزرگ و کوچک شدن) درست در نمی‌آیند بلکه برای دنیایی در حال تغییر صادق هستند. در آن زمان اینشتین که مثل دیگران نمی‌دانست عالم هستی در حال بزرگ شدن است، برای حل مشکل ضریبی به نام «ثابت کیهانی» را به معادلاتش اضافه کرد.

پس از کشف هابل، اینشتین این ضریب را از معادلاتش حذف کرد. نقل شده است که اینشتین افزودن این ضریب را بزرگ‌ترین اشتباه زندگی خود خوانده بود.

در سال ۱۹۹۸، دو گروه از اخترشناسان - که سرپرستی هر دو گروه را سه اخترشناس به نام‌های برایان اشمیت، سول پرل‌ماتر و آدام رایس به عهده داشتند- نشان دادند که جهان واقعا در حال انبساط و گسترش است و آنچه باعث این انبساط می‌شود انرژی‌ای نامرئی است به نام انرژی تاریک. این سه دانشمند در سال ۲۰۱۱ برای این کشف بزرگ برنده نوبل فیزیک شدند.

به عبارت دیگر آنها درستی اشتباه اینشین را ثابت کردند، ضریب کیهانی در واقع نماینده وجود انرژی تاریک است، انرژی‌ای که جهان هستی را با سرعتی باورنکردنی بزرگ‌تر و وسیع‌تر می‌کند.

از آن زمان به بعد تصور این است که ۹۶ درصد عالم هستی را ماده و انرژی تاریک تشکیل می‌دهد؛ مشکل اینجاست که چطور چیزی را که نمی‌توانیم ببینیم می‌توانیم مطالعه کنیم و از جزئیاتش سر در بیاوریم.

به گفته پروفسور لاهاو، ما نمی‌توانیم فقط بگوییم چیزی در این باره نمی‌دانیم بلکه باید تمام سعی خود را بکنیم تا چیزی بدانیم.

به این ترتیب در سال ۲۰۰۴، چهارصد دانشمند و ۲۶ موسسه تحقیقاتی در هفت کشور دنیا به هم پیوستند و کنسرسیوم بین‌المللی انرژی تاریک را راه اندازی کردند.

پژوهشگران این کنسرسیوم بر اساس اینکه ماده تاریک چگونه مسیر نور را منحرف می‌کند، حساب کردند که پراکندگی ماده تاریک در عالم هستی چگونه می‌تواند باشد. بعد با مطالعه اینکه پراکندگی ماده تاریک چگونه در طول زمان تغییر می‌کند، می‌توان محاسبه کرد که انرژی تاریک چگونه ماده تاریک را تحت تاثیر قرار می‌دهد.

علاوه بر این، پژوهشگران از چگالی و موقعیت کهکشان‌ها میزان ماده و انرژی تاریک دنیا را تخمین زدند که مطالعات قبلی را تایید کرد: دنیا از چهار درصد ماده معمولی، ۲۶ درصد ماده تاریک و ۷۰ درصد انرژی تاریک تشکیل شده است.

اکنون محققان امیدوارند که این نقشه وسیع به آنها سرنخ‌هایی بدهد که ماده و انرژی تاریک اصلا چیستند و همچنین به تدوین نظریه‌هایی کامل‌تر و جامع‌تر در دانش فیزیک نظری منجر شود. این نقشه بر مبنای داده‌های یک سال تهیه شده و برنامه بعدی تهیه نقشه‌ای بر اساس داده‌های چهار سال که بخش بزرگ‌تری از آسمان را در بگیرد.

پروفسور گفت: «وقتی مطالعه ما کامل شود، یعنی بررسی 300 میلیون کهکشان و هزار ابرنواختر، ممکن است داده‌های لازم برای اینشتین بعدی را جمع کرده باشیم تا او به ما بگوید که اینها چه معنایی دارند و چرا عالم هستی چنین است که هست».