ماده مخفی بین کهکشانی شناسایی شد!

به گزارش مجله خبری نگار/گجت نیوز،ماده‌ای که سال‌ها از دید کیهان‌شناسان پنهان مانده بود. این مطالعه که توسط تیمی از اخترشناسان در کلتک و مرکز اخترفیزیک هاروارد / اسمیتسونیان انجام شده، نشان می‌دهد که بخش عمده‌ای از ماده معمولی جهان در فضا‌های خالی عظیم بین کهکشان‌ها پراکنده شده است. این کشف نه تنها یک معمای قدیمی را حل می‌کند، بلکه دریچه‌ای جدید برای درک ساختار کیهان باز می‌کند. راز ماده گمشده کیهان فاش شد برای دهه‌ها، کیهان‌شناسان با یک مشکل بزرگ مواجه بودند. محاسبات نشان می‌داد که نزدیک به نیمی از ماده معمولی جهان (ماده‌ای که ستاره‌ها، سیارات و حتی ما را تشکیل می‌دهد) گم شده است. این ماده در مشاهدات تلسکوپی دیده نمی‌شد و ماهیت آن یک راز باقی مانده بود. حالا به لطف یک روش هوشمندانه، این ماده گمشده دیگر نامرئی نیست. دانشمندان با استفاده از انفجار‌های رادیویی سریع (FRB)، توانسته‌اند به طور مستقیم این ماده پنهان را شناسایی و مکان آن را مشخص کنند. این ماده به دلیل چگالی بسیار پایین و پراکندگی در فواصل عظیم، قابل مشاهده مستقیم نیست. اما کشف جدید تأیید می‌کند که این ماده در محیط میان‌کهکشانی وجود دارد و اکنون می‌توانیم آن را مطالعه کنیم. انفجار‌های رادیویی سریع، کلید شناسایی ماده مخفی بین کهکشانی انفجار‌های رادیویی سریع، سیگنال‌های کیهانی بسیار قدرتمند، اما کوتاهی هستند که تنها چند میلی‌ثانیه طول می‌کشند. این انفجار‌ها که از کهکشان‌های دوردست سرچشمه می‌گیرند، مانند یک چراغ‌قوه قدرتمند عمل می‌کنند. همانطور که این امواج رادیویی میلیارد‌ها سال نوری را برای رسیدن به زمین طی می‌کنند، از میان ابر‌های گاز یونیزه‌شده بین کهکشان‌ها عبور می‌کنند. برهم‌کنش با این گاز‌ها باعث می‌شود که امواج رادیویی به مقدار بسیار ناچیزی کند شوند. دانشمندان با اندازه‌گیری دقیق این تأخیر زمانی، می‌توانند مقدار ماده‌ای را که در مسیر انفجار قرار داشته، محاسبه کنند. لیام کانر، استادیار دانشگاه هاروارد و نویسنده اصلی این مطالعه، می‌گوید: این انفجار‌ها از میان مه محیط میان‌کهکشانی می‌درخشند و با اندازه‌گیری دقیق سرعت کاهش نور، می‌توانیم آن مه را وزن کنیم، حتی زمانی که برای دیدن بیش از حد کم‌نور است. نتایج شگفت‌انگیز و تصویری جدید از کیهان این تیم تحقیقاتی ۶۹ انفجار رادیویی سریع را که به خوبی مکان‌یابی شده بودند، تجزیه و تحلیل کردند. یکی از این سیگنال‌ها با نام FRB ۲۰۲۳۰۵۲۱B، در فاصله حیرت‌انگیز ۹.۱ میلیارد سال نوری قرار دارد که آن را به دورترین FRB ثبت‌شده تا به امروز تبدیل می‌کند. یافته‌های آنها تأیید می‌کند که حدود ۷۶ درصد از کل ماده معمولی جهان در محیط میان‌کهکشانی پخش شده است. بیشتر بخوانید بی‌رحمانه، ترسناک و هولناک؛ مرگ در فضا چگونه است؟ کشف ساختار‌های بیگانه در مریخ؛ آیا ناسا حقیقت را پنهان می‌کند؟ آیا سیاه چاله‌ها دروازه‌ای به جهان‌های دیگر هستند؟ برخورد راه شیری و آندرومدا، دیگر قطعی نیست؛ کهکشان ما نجات یافت؟ این ماده مخفی بین کهکشانی مانند رشته‌های نامرئی، کهکشان‌ها را به یکدیگر متصل می‌کند. حدود ۱۵ درصد دیگر از ماده معمولی در هاله‌های گازی اطراف کهکشان‌ها قرار دارد و تنها بخش کوچکی در داخل خود کهکشان‌ها، ستاره‌ها یا گاز‌های سرد کهکشانی یافت می‌شود. ویکرام راوی، استادیار نجوم در کلتک، این فرآیند را به دیدن سایه یک شخص تشبیه می‌کند. او می‌گوید: شما با دیدن سایه یک فرد، متوجه حضور و اندازه تقریبی او می‌شوید، حتی اگر خود او را نبینید. FRB‌ها نیز به ما اجازه می‌دهند سایه تمام این ماده را ببینیم. پیامد‌های کشف جدید برای آینده فیزیک این توزیع ماده با پیش‌بینی‌های شبیه‌سازی‌های کیهان شناسی پیشرفته مطابقت دارد، اما تا به امروز هرگز به صورت رصدی تأیید نشده بود. این کشف، مسیر‌های جدیدی را برای بررسی فیزیک بنیادی باز می‌کند. به‌عنوان مثال، این روش ممکن است به تعیین دقیق جرم ذرات زیراتمی به نام نوترینو کمک کند. در حالی که مدل استاندارد فیزیک ذرات، نوترینو‌ها را بدون جرم فرض می‌کند، مشاهدات واقعی خلاف این را نشان می‌دهند. به گفته راوی، این تنها آغاز راه برای استفاده از FRB‌ها در کیهان‌شناسی است. پروژه جدیدی به نام تلسکوپ رادیویی DSA-۲۰۰۰ در حال ساخت است که انتظار می‌رود سالانه تا ۱۰ هزار انفجار رادیویی سریع را مکان‌یابی کند. این جهش بزرگ، نقش این سیگنال‌های کیهانی را در کاوش ساختار جهان به طور چشمگیری گسترش خواهد داد.