دمای ماده تاریک چقدر است؟

به گزارش خبرنگار حوزه‌ علم، فناوری و دانش‌بنیان گروه دانشگاه خبرگزاری آنا از فیوچریتی، نه تنها بشر اطلاعات زیادی از ماهیت ماده تاریک ندارد بلکه فیزیکدانان هنوز موفق به شناسایی ویژگی‌های ذرات تشکیل‌دهنده این ماده مرموز نشده‌اند.

تنها اطلاعاتی که بشر از ماده تاریک دارد این است که نیروی گرانش توده‌ای از این ماده چنان بالاست است که می‌تواند نور را از اشیای دور دست نیز تحت تأثیر قرار دهد و باعث تغییر شکل آن شود. گروهی از دانشمندان دانشگاه دیویس در کالیفرینا موفق شدند با استفاده از اثر ماده تاریک که همگرایی گرانشی نام دارد، برخی از ویژگی‌های این ماده را شناسایی کنند.

همگرایی گرانشی هنگامی روی می‌دهد که نور یک چشمه درخشان بسیار دور (مانند یک اختروش) در مسیرش تا رصدگر از کنار جسم پرجرم دیگری (مانند یک خوشه کهکشانی) بگذرد و مسیرش خمیده شود. جسم میانی عدسی گرانشی نامیده می‌شود. اختروَش یا کوِیزار یک هسته فعال به شدت نورانی و دوردست بوده که وابسته به یک کهکشان جوان است.

در مدل استاندارد، ماده تاریک سرد به شمار می‌رود. این امر بدین معناست که ذرات تشکیل‌دهنده آن نسبت به سرعت نور بسیار آهسته حرکت می‌کنند. این پدیده به جرم ذرات تشکیل‌دهنده ماده تاریک نیز مرتبط است. هرچه جرم ذرات کمتر باشد، دمای ماده گرم‌تر بوده و سریع‌تر نیز حرکت می‌کنند.

به گفته گروه تحقیقاتی، مدل سرد ماده تاریک، در مقیاس بسیار بالا دیده می‌شود و این ماده در مقیاس کهکشان‌های مستقل سرد نیست. بدین ترتیب مدل‌های ماده تاریک گرم با ذرات تشکیل‌دهنده سبک‌تر و سریع‌تر نیز در هستی وجود دارند. با این حال مشاهده‌ها نشان می‌دهد ماده تاریک «داغ» با ذرات تشکیل‌دهنده‌ای که با سرعت نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کنند، وجود ندارد.

گروه تحقیقاتی دانشگاه دیویس از همگرایی گرانشی استفاده کردند تا محدودیت دمایی ماده تاریک را مشخص کنند، بدین ترتیب جرم ماده تاریک نیز به دست می‌آید. دانشمندان درخشندگی هفت اختروش با همگرایی گرانشی بسیار دور را اندازه‌گیری کردند تا تغییرات ناشی از دخالت ماده تاریک را شناسایی کنند.  سپس نتایج این اندازه‌گیری را با اندازه همگرایی ماده تاریک مقایسه کردند. اگر ذرات تشکیل‌دهنده ماده تاریک سبک‌‌تر و گرم‌تر باشند و سریع‌تر حرکت کنند، نمی‌توانند ساختارهایی کوچک‌تر از یک اندازه مشخص را تشکیل دهند. 

انتهای پیام/4021/