کشف اسرار ماده تاریک با کمک یکی از قوی‌ترین دوربین‌های نجومی جهان

پاسخ این است که می‌توانم تاریک را ببینم چگونه روی چیزهای می‌توانند تأثیر بگذارند. در مورد ماده تاریک، ستاره‌شناسان می‌بینند که نور کهکشان‌های دور چگونه در اطراف آن خم می‌شود.

«مایکل استراوس» (مایکل استراوس)، رئیس بخش علوم اخترفیزیک دانشگاه پرینستون و یکی از سرپرست‌های گروه HSC گفت: ما هنوز نسبتا محتاط هستیم و نمی‌گوییم که کیهان‌شناسی مدرن به کلی اشتباه است زیرا همان طور که روحی دلال کرده است، تأثیر بسیار کمی دارد. است. ما در حال حاضر باور داریم که می‌گیریم را درست انجام می‌دهیم، اما از آنجایی که ما در جامعه‌ای از آزمایش‌های متعدد به یک نتیجه می‌رسیم، به انجام این اندازه‌گیری‌ها ادامه می‌دهیم تا مطمئن شویم که واقعی هستند.

یک گروه بین‌المللی از محققان در یک پژوهش مشترک تحقیقاتی انجام داده و اسرار ماده تاریک را با استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌های رایانه‌ای و یکی از قوی‌ترین دوربین‌های نجومی جهان کشف کنند.

«آندرینا نیکولا»(Andrina Nicola)، پژوهشگر «دانشگاه بن»(University of Bonn) در مورد این پروژه توضیح داد: مدل استاندارد کیهان‌شناسی از جهان به‌طور شگفت‌انگیزی ساده است. این مدل نشان می‌دهد که جهان تنها از چهار مولفه اصلی ماده معمولی (اتم‌ها، هیدروژن و هلیوم)، ماده تاریک، انرژی تاریک و فوتون‌ها تشکیل شده است.

این گروه پژوهشی خود، تجزیه و تحلیل و تحلیل‌های را روی سه کاتالوگ کهکشانی گوناگون انجام دادند که یکی از آنها واقعی بود و دو نمونه دیگر تصادفی را در بر داشت.

مدل استاندارد کیهان‌شناسی

استاندارد مدل استاندارد کیهان‌شناسی، جهان از زمان انفجار بزرگ در حال حاضر انبساط بوده است. جهان در آغاز ابتدا صاف بود اما کشش گرانش بر نوسانات ظریف جهان باعث شکل‌گیری ساختارهایی شد که در توده‌های مواد تاریک احیا شد. در جهان امروز، سهم نسبی ماده معمولی، ماده تاریک و انرژی تاریک به ترتیب حدود پنج، ۲۵ و ۷۰ درصد است و فوتون‌ها سهم کوچکی دارند.

بخوان  چگونه انتشار گازهای گلخانه‌های حمل‌ونقل جهانی را کاهش داد؟

انتهای پیام



منبع

۲۵ میلیون کهکشان مورد بررسی در این پژوهش، به قدری هستند که HSC به جای آن دورکشان‌ها را می‌بینند، وضعیت آن‌ها را در افراد امروزی سال‌های پیش ثبت می‌کنند. هر یک از این کهکشان‌ها با نور ده‌ها میلیاردها خورشید می‌درخشند، اما از آنجا که در فاصله بسیار دوری قرار دارند، بسیار کم‌نور هستند. آنها به اندازه ۲۵ میلیون بار کم‌نورتر از کم‌نورترین ستاره‌هایی هستند که می‌توانیم با چشم غیرممکن ببینیم.

«آندرس پلازاس» (Andrés Plazas)، پژوهشگر دانشگاه پرینستون گفت: جالب است که ببینیم این نرم‌افزار می‌تواند چنین تعداد زیادی را از رصدخانه ورا روبین به خوبی مدیریت کند.

کشف اسرار ماده تاریک با کمک یکی از قوی‌ترین دوربین‌های نجومی جهان

رصدخانه ورا روبین

استراوس گفت: ما جامعه کیهان‌شناسی، روی این مدل توافق‌نامه‌ای که از اوایل دهه ۲۰۰۰ وجود داشته است.

این گروه پژوهشی به سرپرستی ستاره‌شناسان «دانشگاه پرینستون» (Princeton University) و جوامع نجومی ژاپن و تایوان، از داده‌های سه سال اول HSC در بررسی آسمان استفاده کردند. این یک تصویربرداری میدان بزرگ بود که با تلسکوپ 8.2 متری «سوبارو»(Subaru) در هاوایی انجام شد. تلسکوپ سوبارو توسط «رصدخانه ملی ستاره‌شناسی ژاپن»(NAOJ) اداره می‌شود و نام آن یک زبان ژاپنی برای خوشه استارگانی است که ما آن را «خوشه پروین» (Pleiades) می‌نامیم.

یک گروه بین‌المللی از اخترفیزیک‌دانان و کیهان‌شناسان، سال گذشته را برای کشف اسرار این ماده دست‌نیافتنی صرف کردند. آنها این کار را با استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌های پیچیده و مشاهدات یکی از قوی‌ترین دوربین‌های نجومی جهان موسوم به «Hyper Suprime-Cam» یا «HSC» انجام داده‌اند.

کشف اسرار ماده تاریک با کمک یکی از قوی‌ترین دوربین‌های نجومی جهان

دوربین نجومی HSC

«روحی دلال» (روحی دلال)، دانشجوی کارشناس ارشد اخترفیزیک دانشگاه پرینستون گفت: هدف کلی ما بررسی برخی از اصلی‌ترین ویژگی‌های جهان است. ما می‌دانیم که انرژی تاریک و ماده تاریک، ۹۵ درصد از جهان ما را تشکیل می‌دهند اما در ماهیت و چگونگی پیدا کردن آن‌ها در طول تاریخ جهان بسیار کمی داریم. توده‌های مواد تاریک، نور کهکشان‌های دور را منحرف می‌کنند. این پدیده توسط نظریه نسبیت عام اینشتین نیز پیش بینی شده است. این تحریف در واقع یک اثر بسیار کوچک به شمار می‌رود زیرا یک شکل کهکشان به اندازه نامحسوسی منحرف می‌شود، اما وقتی این بررسی را برای ۲۵ میلیون نفر انجام می‌دهیم، می‌توانیم اعوجاج را با دقت بسیار بالایی انجام دهیم.

کشف اسرار ماده تاریک با کمک یکی از قوی‌ترین دوربین‌های نجومی جهان

تلسکوپ سوبارو

یک پژوهش بزرگ با بزرگترین دوربین تلسکوپ جهان

کیهان‌شناسان مشتاق هستند این مدل را با محدود کردن اعداد به روش‌های گوناگون آزمایش کنند. مانند مشاهده نوسانات در پس‌زمینه مایکروویو کیهانی و مدلسازی تاریخچه انبساط کیهان.

دوربین HSC، بزرگترین دوربین جهان به شماره می‌رود و روی یک تلسکوپ نصب می‌شود که به خود آن را اندازه‌گیری می‌کند. این دوربین تا زمانی حفظ خواهد شد که «رصدخانه ورا روبین»(Vera Rubin Observatory) آماده کار خواهد شد. این رصدخانه که در آغاز «تلسکوپ بزرگ سینوپتیک» (LSST) نامیده می‌شد، کار خود را در سال ۲۰۲۴ آغاز کرد. در واقع، داده‌های خام HSC با نرم‌افزار طراحی شده برای رصدخانه ورا روبین پردازش می‌شوند.

استراوس ادامه داد: ما انسانها هستیم و داریم داریم. به همین دلیل، ما چیزی را می‌دهیم که آن را تحلیل «کور» می‌نامیم. دانشمندان آنقدر خودآگاه شده اند که بدانند ما فقط به این فکر می کنیم که چقدر مراقب هستیم، سوگیری می کنیم. آیا تجزیه و تحلیل و تجزیه و تحلیل خود را انجام دهید بدون اینکه به خود اجازه دهید نتایج را تا آخر بدانیم. من دوست دارم چیزی را پیدا کنم که اساسا جدید است. این واقعاً هیجان انگیز خواهد بود اما از آنجایی که من هم سوگیری‌هایی دارم، می‌خواهم بسیار مراقب باشیم و اجازه دهیم که کشفیات جدید بر تحلیلی که انجام می‌دهد تأثیر بگذارد.

این گروه پژوهشی، یافته‌های خود را در یک وبینار با بیش از 200 نفر ارائه کردند و قصد دارند این پژوهش را در نشست «علم آینده با CMB x LSS» یا (Future Science with CMB x LSS) در ژاپن ارائه دهند.

به گزارش ايسنا و به نقل از ساينمگ، دیدن پدیده‌های نامرئی‌ شاید شبیه به یک پارادوکس کلاسیک باشد اما برای اختراع‌شناسان جدید، یک چالش بسیار واقعی به شمار می‌رود. چگونه می توانم ماده تاریک را که طبق تعریف آن هیچ نوری ساطع نمی کند، اندازه گیری کرد؟

این ایده که باید در مدل استاندارد کیهان‌شناسی اعمال شود، می‌شود و این ایده‌ای است که برای برخی از پژوهش‌ها مهم است.