کشف راز ماده تاریک به کمک ساعت های اتمی

آژانس فضایی اروپا به تازگی مأموریت جدیدی از برنامه علمی خود را اعلام کرده که شامل ارسال یک تلسکوپ فضایی کوچک به مدار زمین موسوم به آراخیس(Arrakhis) است که قرار است اطلاعات بیشتری در مورد ماده تاریک مرموز در اختیار قرار دهد.به نقل از سرتکس، آژانس فضایی اروپا(ESA) اخیراً مأموریت جدیدی 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.کهکشان‌ها از جمله کهکشان راه شیری به قدری سریع در حال چرخش هستند که بر اساس علم فیزیک همه چیز در داخل کهکشان‌ها باید مانند اسب‌هایی که روی چرخ و فلک قرار دارند، به بیرون پرتاب شوند. اما در عمل این اتفاق نمی‌افتد و همه چیز به آرامی به مسیر خود ادامه می‌دهد و اتفاق عجیبی هم نمی‌افتد. در نتیجه، دانشمندان نظریه‌ای را مطرح کردند که در آن چیزی احتمالا به شکل هاله، ظاهرا کهکشان‌ها را احاطه کرده و از فروپاشی آن‌ها جلوگیری می‌کند.ماده تاریک، راز حل نشده علمهر چیزی که در این مرزهای دیده شدنی وجود ندارد، ماده تاریک نامیده می‌شود. ما نمی‌توانیم ماده تاریک را ببینیم، نمی‌توانیم آن را احساس کنیم و حتی اطلاعات زیادی در مورد آن وجود ندارد. اما نظریه دانشمندان می‌گوید ماده تاریک وجود دارد.کارشناسان راه‌های مختلفی برای شناسایی تاثیرات ماده تاریک بر جهان مورد توجه قرار داده‌اند و حالا به یافته‌های جدیدی دست یافته‌اند. آنها با بررسی‌های مختلفی از جمله بقایای کیهانی به جا مانده از انفجار بزرگ و ابزارهای قدرتمند نجوم، منطقه‌ای حاوی ماده تاریک را که قبلا مطالعه نشده بود، شناسایی کرده و گفته اند : احتمال کشف راز ماده تاریک با ارسال ساعت های اتمی وجود دارد.نتایج این مطالعه درPhysical Review Letters منتشر شده‌اند. «هیرونائو میاتاکه» از دانشگاه ناگویا و نویسنده این مطالعه در بیانیه‌ای گفته: «بسیار خوشحالم که پنجره جدیدی را به آن دوران باز کردیم.»12 میلیارد سال پیش همه چیز بسیار متفاوت بوده و شکل‌گیری کهکشان‌های بیشتری نسبت به زمان حال قابل رویت بوده است. در آن مقطع زمانی شکل‌گیری اولین خوشه‌های کهکشانی آغاز شده است.نور را دنبال کناز آنجایی که ماده تاریک هنوز از تشخیص دور است، ماموریت منابع نور حساس به آن را هدف قرار خواهد داد. دانشمندان دانشگاه لیورپول جان مورز می‌گویند ما انتظار داریم که ماده معمولی – موادی که در واقع نور ساطع می‌کنند، مانند ستارگان در کهکشان‌ها – عمدتاً تحت تأثیر ماده تاریک که فراوان‌تر است، حرکت کند.آندریا فونت، اخترفیزیکدان نظری از دانشگاه لیورپول جان مورز می‌گوید ما معتقدیم که کل کهکشان‌ها توسط ماده تاریک پس‌زمینه به این سو و آن سو حرکت می‌کنند. با این حال، حرکت آنها پر از دست انداز است، زیرا تصور می‌شود که ماده تاریک به شکل نابرابر در سراسر جهان توزیع شده است و یک "شبکه کیهانی" را در فواصل وسیع تشکیل می‌دهد و ظاهری توده‌ای در مقیاس کهکشانی دارد. برخی از این توده‌ها باید با کهکشان‌های کوچکی 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. همانطور که ماده تاریک، این کهکشان‌ها را از طریق جزر و مد گرانشی یا نیروی کشند گرانشی از هم جدا می‌کند، آنها شروع به باز شدن در جریان‌های طولانی ستاره‌ای می‌کنند که در اطراف بخش‌های وسیعی 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 ذراتی ساخته شده است و در نهایت این که کدام مدل کیهان‌شناسی دقیق‌ترین است.انباشتگی در فضا یک پیش‌بینی قوی در مورد مدل‌های کیهانی ما است، زیرا به سادگی نتیجه گرانش را نشان می‌دهد که بر روی ماده اثر می‌گذارد. با این حال، مدل‌های ما پیش‌بینی‌های متناقضی در مورد تعداد این توده‌ها ارائه می‌دهند که بسته به نوع ذره یا ذراتی که فرض می‌کنیم ماده تاریک از آنها تشکیل شده است، می‌تواند بیشتر یا کمتر باشد.در مدل استاندارد کیهان‌شناسی، ذرات ماده تاریک «سرد» فرض می‌شوند، به این معنی که سنگین و آهسته حرکت می‌کنند. این بدان معناست که کهکشان راه شیری ما حاوی صدها توده ماده تاریک است که برخی از آنها حاوی کهکشان‌های کوتوله هستند. اما مشکل اینجاست که ما فقط چند ۱۰ کهکشان کوتوله در اطراف خود می‌بینیم که بسیار گیج کننده است. این می‌تواند به این معنی باشد که بیشتر این توده‌ها از ماده تاریک ساخته شده‌اند.با این حال، کیهان شناسان ایده‌های قابل قبول دیگری نیز دارند. به عنوان مثال، اگر ماده تاریک "گرم" باشد، به این معنی که ذرات بسیار سبک‌تر و سریع‌تر باشند، مانند نوترینوهای استریل، توده‌های بسیار کمتری برای شروع وجود خواهند داشت. 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.