آیا تلسکوپ آژانس فضایی اروپا راز ماده تاریک را فاش می کند؟



آژانس فضایی اروپا به خود مأموریت جدید از برنامه علمی را اعلام کرد که شامل ارسال یک تلسکوپ فضای کوچک به مدار زمین موسوم به آراخیس(Arrakhis) است که قرار است اطلاعات بیشتری در مورد ماده تاریک مرموز در اختیار قرار دهد.

به گزارش ایسنا و به نقل از آی‌ای، آژانس فضایی اروپا(ESA) اخیراً ماموریت دارد از برنامه علمی خود را اعلام کرده است که قرار 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 بیشتر از جثه خود عمل می‌کند و سعی می‌کند یکی از گریزان‌ترین و اسرارآمیزترین مواد جهان را که ماده تاریک نامیده می‌شود، ردیابی کند. این اصطلاحی است که به یک ماده نامرئی و فرضی اطلاق می‌شود که گمان می‌رود فراوان‌تر از ماده معمولی باشد و تأثیر گرانشی مشابهی بر محیط اطراف خود دارد.

این مأموریت کلاس‌بندی سریع (F) کلاس‌بندی می‌شود، به این معنی است که کوچک‌تر، تشخیص‌تر و سریع‌تری (کمتر از ۱۰ سال برای پرتاب) نسبت به انواع مأموریت‌های آژانس فضایی اروپا دارد.

ماموریت کلاس F قبلی این آژانس فضایی که در سال ۲۰۱۹ اعلام شد، رهگیر دنباله‌دار(Comet Interceptor) نام داشت. این کاوشگر که در نقطه‌های ثابت در منظومه شمسی مستقر شده، منتظر است تا یک دنباله‌دار ظاهر شود و در کنار آن پرواز کند، اتفاقی که قرار است در زمان پرتاب آراخیس در اوایل دهه ۲۰۳۰ رخ دهد.

نور را دنبال کن

از آنجایی که ماده تاریک هنوز از تشخیص دور است، ماموریت منابع نور حساس به آن را هدف قرار خواهد داد. دانشگاه لیورپول جان مورز می‌گویند ما انتظار داریم که مواد معمولی را داریم – موادی که در واقع نور ساطع می‌کنند، مانند ستارگان در کهکشان‌ها – ممکن است تحت تأثیر ماده تاریکی باشد که بسیار زیاد است، حرکت کند.

آندریا فونت، اخترفیزیکدان نظری از دانشگاه لیورپول مورز جان می‌گوید ما معتقدیم که کل کهکشان‌ها توسط ماده تاریک پس‌زمینه به این سو و آن سو حرکت می‌کنند. با این حال، حرکت آنها از دست اندازه است، زیرا تصور می‌شود که ماده تاریک به شکل نابرابر در سراسر جهان پخش می‌شود و یک «شبکه کیهانی» را در فواصل بزرگی می‌دهد و ظاهری توده‌ای در کهکشانی دارد. برخی از این توده‌ها باید با کهکشان‌های کوچک به نام کهکشان‌های کوتوله پر شده باشند، در حالی که برخی دیگر کاملاً از ماده تاریک تشکیل شده‌اند.

همچنین بقایایی از آن کهکشانهای کوتوله که بسیار نزدیک به کهکشانهای میزبانی هستند که به دور آنها میچرخند، باقی مانده است. موادی که مواد تاریک، این کهکشان‌ها را از طریق جزر و مد گرانشی یا نیروی کشند گرانشی از هم می‌کند، شروع به باز شدن در جریان‌های بلند ستاره‌های می‌کنند که در اطراف بخش‌های بزرگی از فضا می‌پیچند. این پوشش‌های نورانی نازک پیوند دیگری با غیب (ماده تاریک) است. با شمارش و اندازه‌گیری شکل‌های آن‌ها می‌توانیم به این پی ببریم که ماده تاریک از چه نوع دانه‌ای ساخته شده است و در نهایت کدام مدل کیهان‌شناسی دقیق‌ترین است.

انباشتگی در فضای یک پیش‌بینی قوی در مورد مدل‌های ما است، زیرا به این نتیجه می‌رسد که بر روی ماده اثر می‌گذارد. با این حال، مدل‌های ما پیش‌بینی‌های متناقضی در تعداد این توده‌ها ارائه می‌دهند که به نوع ذره یا ذره‌ای بسته می‌شوند که فرض می‌کنیم ماده تاریک از آنها ساخته می‌شود، می‌توان بیشتر یا کمتر باشد.

در مدل استاندارد کیهان‌شناسی، ذرات ماده تاریک «سرد» فرض می‌شوند، به این معنی که سنگین و آهسته حرکت می‌کنند. این معناست که کهکشان راه شیری ما حاوی صدها توده ماده تاریک است که برخی از آنها حاوی کهکشانهای کوتوله هستند. اما اینجاست که ما فقط چند ده کهکشان کوتوله در اطراف خود میبینیم که بسیار گیج کننده است. این می‌تواند به این معنی باشد که این توده‌ها از مواد تاریک ساخته شده‌اند.

با این، کیهان شناسان ایده های قابل قبول دیگری نیز دارند. به عنوان مثال، اگر ماده تاریک “گرم” باشد، به این معنی است که ذرات بسیار سبک تر و سریع تر مانند نوترینوهای استریل، توده های بسیار کمتری برای شروع خواهد بود. مشاهدات می‌تواند سرنخ نهایی را در مورد اینکه کدام مدل درست است به ما بدهد، اما برای رسیدن به آن ابتدا به یک سرشماری دقیق از کهکشان‌های کوتوله‌ای که به دور کهکشان راه شیری می‌چرخند، نیاز داریم.

نوک کوه یخ

نشانه‌های قوی وجود مبنی بر این کهکشان‌های کوتوله‌ای دارند که در نزدیکی کهکشان‌ها راه شیری یا سایر کهکشان‌های بزرگ شده‌اند، فقط نوک کوه یخ هستند و بسیاری دیگر در پشت نور میزبان خود پنهان‌اند. آراخیس قادر خواهد بود این جمعیت گم شده را حتی در فواصل دور کشف کند.

مشاهده این نور ضعیف ستاره‌ای حتی برای بزرگ‌ترین تلسکوپ‌های روی زمین نیز چالش برانگیز است، زیرا به تصویربرداری بسیار مهم و بررسی بخش‌های 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 قوی‌تر بررسی می‌کند، از فضای رصد خواهد کرد. این نوع دوربین می‌تواند زمین را نیز با وضوح عالی رصد کند.

صدها سامانه شبیه به کهکشان راه شیری که آراخیس مشاهده می‌کند، حدود صد میلیون سال نوری از ما فاصله دارند، جایی که تنها چند کهکشان کوتوله کشف شده و هنوز هیچ ستاره‌ای مشاهده نشده است. وقتی تعداد کهکشان‌های کوتوله‌ای که به زودی کشف می‌شوند و نحوه توزیع آن‌ها در فضا را می‌دانیم، می‌توان مدل کیهانی را درست تشخیص داد.

آراخیس بسیاری از قطعات گمشده را در پازل ماده تاریک پیدا خواهد کرد که آنچه را که قبلاً از جهان نزدیک است پیدا کنید و همچنین در آینده از سایر تفصیل‌های آینده دیدن، خواهد بود.

امید است که این مشاهدات ترکیبی و دقیق در نهایت راز ماده تاریک را کند و به ما کمک کند تا بفهمیم دقیقا چه چیزی اکثریت ماده در کیهان را تشکیل می دهد.

انتهای پیام



منبع