آیا تلسکوپ آژانس فضایی اروپا راز ماده تاریک را فاش می کند؟
این با من: آژانس فضایی اروپا بتازگی ماموریت جدیدی از برنامه علمی خودرا اعلام نموده که شامل ارسال یک تلسکوپ فضایی کوچک به مدار زمین موسوم به آراخیس(Arrakhis) است که مقرر است اطلاعات بیشتری در مورد ماده تاریک مرموز در اختیار قرار دهد.
به گزارش این با من به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، آژانس فضایی اروپا(ESA) اخیراً ماموریت جدیدی از برنامه علمی خودرا اعلام نموده است که مقرر است طی آن یک تلسکوپ کوچک به نام آراخیس را در مدار زمین مستقر کند. نام آن از رمان علمی-تخیلی Dune الهام گرفته شده است.
این ماهواره زیرک بسیار بالاتر از جثه خود عمل می کند و می کوشد یکی از گریزان ترین و اسرارآمیزترین مواد جهان را که ماده تاریک نامیده می شود، ردیابی کند. این اصطلاحی است که به یک ماده نامرئی و فرضی اطلاق می شود که گمان می رود فراوان تر از ماده معمولی باشد و تأثیر گرانشی مشابهی بر محیط اطراف خود دارد.
این ماموریت در کلاس سریع(F) طبقه بندی می شود، به این معنا که کوچک تر، متمرکزتر و آمادگی سریع تری(کمتر از ۱۰ سال برای پرتاب) نسبت به سایر انواع ماموریت های آژانس فضایی اروپا دارد.
ماموریت کلاس F قبلی این آژانس فضایی که در سال ۲۰۱۹ اعلام شد، رهگیر دنباله دار(Comet Interceptor) نام داشت. این کاوشگر که در نقطه ای ثابت در منظومه شمسی مستقر شده، منتظر است تا یک دنباله دار ظاهر شود و در کنار آن پرواز کند، اتفاقی که مقرر است در زمان پرتاب آراخیس در اوایل دهه ۲۰۳۰ رخ دهد.
نور را دنبال کن
از آنجا که ماده تاریک هنوز از تشخیص دور است، ماموریت منابع نور حساس به آنرا هدف قرار خواهد داد. دانشمندان دانشگاه لیورپول جان مورز می گویند ما انتظار داریم که ماده معمولی – موادی که در حقیقت نور ساطع می کنند، مانند ستارگان در کهکشان ها – عمدتا تحت تأثیر ماده تاریک که فراوان تر است، حرکت نماید.
آندریا فونت، اخترفیزیکدان نظری از دانشگاه لیورپول جان مورز می گوید ما معتقدیم که کل کهکشان ها توسط ماده تاریک پس زمینه به این سو و آن سو حرکت می کنند. با این وجود، حرکت آنها پر از دست انداز است، برای اینکه تصور می شود که ماده تاریک به شکل نابرابر در سراسر جهان توزیع شده است و یک "شبکه کیهانی" را در فواصل وسیع تشکیل می دهد و ظاهری توده ای در مقیاس کهکشانی دارد. تعدادی از این توده ها باید با کهکشان های کوچکی به نام کهکشان های کوتوله پر شده باشند، در صورتیکه برخی دیگر کاملاً از ماده تاریک تشکیل شده اند.
همین طور بقایایی از آن کهکشان های کوتوله که بسیار نزدیک به کهکشان های میزبانی هستند که به دور آنها می چرخند، باقی مانده است. همانطور که ماده تاریک، این کهکشان ها را بوسیله جزر و مد گرانشی یا نیروی کشند گرانشی از هم جدا می کند، آنها آغاز به باز شدن در جریان های طولانی ستاره ای می کنند که در اطراف بخش های وسیعی از فضا می پیچند. این پوشش های نورانی نازک پیوند دیگری با غیب (ماده تاریک) است. با شمارش و اندازه گیری شکل های آنها می توانیم به این پی ببریم که ماده تاریک از چه نوع ذراتی تولید شده است و در نهایت اینکه کدام مدل کیهان شناسی دقیق ترین است.
انباشتگی در فضا یک پیش بینی قوی در مورد مدلهای کیهانی ما است، برای اینکه بسادگی نتیجه گرانش را نشان میدهد که بر روی ماده اثر می گذارد. با این وجود، مدلهای ما پیش بینی های متناقضی در مورد تعداد این توده ها ارائه می دهند که بسته به نوع ذره یا ذراتی که فرض می نماییم ماده تاریک از آنها تشکیل شده است، می تواند بیشتر یا کمتر باشد.
در مدل استاندارد کیهان شناسی، ذرات ماده تاریک «سرد» فرض می شوند، به این معنا که سنگین و آهسته حرکت می کنند. این بدان معناست که کهکشان راه شیری ما حاوی صدها توده ماده تاریک است که تعدادی از آنها حاوی کهکشان های کوتوله هستند. اما مشکل اینجاست که ما فقط چند ۱۰ کهکشان کوتوله در اطراف خود می بینیم که بسیار گیج کننده است. این می تواند به این معنا باشد که بیشتر این توده ها از ماده تاریک تولید شده اند.
با این وجود، کیهان شناسان ایده های قابل قبول دیگری نیز دارند. به عنوان مثال، اگر ماده تاریک "گرم" باشد، به این معنا که ذرات بسیار سبک تر و سریع تر باشند، مانند نوترینوهای استریل، توده های بسیار کمتری برای شروع وجود خواهند داشت. مشاهدات می تواند سرنخ نهایی را در مورد این که کدام مدل درست است به ما بدهد، اما برای رسیدن به آن ابتدا به یک سرشماری دقیق از کهکشان های کوتوله ای که به دور کهکشان راه شیری می چرخند، نیاز داریم.
نوک کوه یخ
نشانه هایی قوی وجود دارد در خصوص اینکه کهکشان های کوتوله ای که تا حالا در نزدیکی کهکشان راه شیری یا دیگر کهکشان های بزرگ کشف شده اند، فقط نوک کوه یخ هستند و بسیاری دیگر در پشت نور میزبان خود پنهان مانده اند. آراخیس قادر خواهد بود این جمعیت گم شده را حتی در فواصل دور کشف کند.
مشاهده این نور ضعیف ستاره ای حتی برای بزرگترین تلسکوپ های روی زمین نیز چالش برانگیز است، برای اینکه به تصویربرداری بسیار عمیق و بررسی بخش های بزرگی از آسمان نیاز دارد. علاوه بر این، جو زمین خود یک مانع است. آراخیس این مناظر را با یک دوربین ابتکاری که عمق بیشتری را در بخش نوری و فروسرخ نزدیک دارد و با میدان دید بسیار گسترده تری بررسی می کند، از فضا رصد خواهدنمود. این نوع دوربین می تواند زمین را نیز با وضوح عالی رصد کند.
صدها سامانه شبیه به کهکشان راه شیری که توسط آراخیس مشاهده می شوند، حدود ۱۰۰ میلیون سال نوری از ما فاصله دارند، جایی که تنها چند کهکشان کوتوله تا حالا کشف شده اند و هنوز هیچ جریان ستاره ای دیده نشده است. وقتی تعداد کهکشان های کوتوله ای که به زودی کشف می شوند و نحوه توزیع آنها در فضا را بدانیم، خواهیم توانست مدل کیهانی درست را مشخص نماییم.
آراخیس خیلی از قطعات گمشده را در پازل ماده تاریک خواهد یافت که مکمل آنچه قبلاً از جهان نزدیک شناخته ایم و همین طور آنچه در آینده از سایر تلسکوپ های آینده خواهیم آموخت، خواهد بود.
امید است که این مشاهدات ترکیبی و دقیق در نهایت راز ماده تاریک را آشکار کند و به ما کمک نماید تا بفهمیم دقیقا چه چیزی اکثریت ماده در کیهان را تشکیل می دهد.
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب