[ad_1]
شاید گیج کننده ترین مشکل در اخترفیزیک ، ماده تاریک باشد. ورا روبین آن را در دهه 1970 کشف کرد ، نشان می دهد که کهکشان ها بسیار سریعتر از آنچه ماده قابل مشاهده در آنها توضیح می دهد می چرخند. محققان اکنون بر این باورند که ماده تاریک 85٪ از جرم جهان را تشکیل می دهد و تا حد زیادی مسئول شکل گیری کهکشان ها است. اما سالها بدون اکتشافات مهم جدید درباره ماده تاریک گذشت و شکار ادامه یافت. در اینجا مهمترین راههای رشد و تغییر تقاضا در سال 2020 آورده شده است.
روشی جدید برای شکار ماده تاریک
ماده تاریک در اطراف ماست زیرا ما در هاله ماده تاریک کهکشان راه شیری زندگی می کنیم ، اما نمی توانیم مستقیماً آن را پیدا کنیم. اگر این به غیر از نیروی جاذبه بر ما تأثیر بگذارد ، احتمالاً به دلیل فعل و انفعالات نادر بین ذرات ماده تاریک و ذرات معمولی است. در سال 2020 ، Paul Sutter ، فیزیکدان فیزیک نجومی ، برای Live Science نوشت ، سیارات فراخورشیدی نزدیک مرکز کهکشان ، جایی که هاله ضخیم تر است ، باید این تعاملات بیشتر را تجربه کنند.
انتظار می رود این فعل و انفعالات مقدار کمی انرژی را از ماده تاریک به ماده عادی منتقل کنند. اگر این اتفاق بیفتد ، با گذشت زمان باید سیارات فراخورشیدی را به روش هایی که تلسکوپ های بسیار دقیق می توانند تشخیص دهند ، گرم کند. و تلسکوپ فضایی جیمز وب که قرار است در ماه اکتبر پرتاب شود ، ممکن است بتواند آن گرمای اضافی را تشخیص دهد. اگر چنین شود ، به دانشمندان سرنخ های جدیدی برای باز کردن اسرار جهان تاریک ارائه می دهد.
اسرار ماده تاریک از هم پاشید
در سالهای اخیر بحث شده است کهکشانهایی با ماده تاریک بیش از حد برای توضیح تئوریهای مدرن یا بسیار کم وجود دارند. هر دو نیاز به ایده هایی در مورد ماده تاریک و نحوه تصحیح کهکشان ها دارند. اما در سال 2020 ، دو ادعای اصلی در این راستا از هم پاشید.
به نظر می رسد Dragonfly 44 (DF44) که در سال 2016 کشف شد ، دارای هاله ای عظیم از ماده تاریک و تعداد بسیار کمی از ستاره ها است که باعث می شود جرم آن 98٪ ماده تاریک باشد. بنابراین: به نظر می رسید DF44 تعداد زیادی خوشه کروی (جیب هایی متراکم با ستاره) در خارج از بدنه اصلی مبهم آن دارد و به نظر می رسد که آنها بسیار سریع حرکت می کنند ، گویی که توسط نیروی گرانش چیز بسیار سنگینی کشیده شده اند. تعداد زیادی از آنها خیلی سریع برای توضیح جرم ستاره ای ناچیز مرکزی کهکشان بسیار سریع بودند. اما یک اندازه گیری بعدی در سال 2019 نشان داد که خوشه های کروی به سرعت اندازه گیری شده اولیه حرکت نمی کنند. و در سال 2020 ، محققان خوشه ها را شمردند و به طور قابل توجهی کمتر از مشاهده کنندگان اصلی بودند. DF44 بالاخره یک کهکشان کوتوله عادی است.
کهکشان دیگری ، DF4 ، مسئله ای مخالف را ایجاد می کند: به نظر می رسد ماده تاریک بسیار کمی برای تعداد زیادی ستاره دارد. اما در سال 2020 ، محققان توضیحی یافتند: مشاهده کنندگان اولیه DF4 یک کهکشان همسایه را که در حال کشیدن آن بود ، از دست دادند و ماده تاریک را از هاله آن خارج کردند. این روند طبیعی ، که در آن ماده تاریک قبل از بیشتر ستاره هایش از کهکشان خارج می شود ، رفتار غیرمعمولی را که برای اولین بار گزارش شد ، توضیح می دهد. DF4 و DF44 کهکشان های معمولی با مقادیر معمول ماده تاریک هستند ، در نهایت نیازی به تغییر نظریه ها نیست.
ستاره D به عنوان رقیبی برای ماده تاریک ظاهر شد
بیشتر نظریه هایی که سعی در توضیح ماده تاریک دارند ، حاکی از آن است که این چیز جدیدی است ، نوعی ذره که دانشمندان قبلاً هرگز آن را کشف نکرده اند. اما در سال 2020 ، محققان حدس زدند که می تواند توسط d * (2380) hexaquark یا “ستاره d” ساخته شود ، که اولین بار در سال 2014 کشف شد.
ستاره D که از شش کوارک تشکیل شده ، عمر کوتاهی دارد. و ماده تاریک قرن هاست که وجود دارد. اما این احتمال وجود دارد که محققان در سال 2020 پیشنهاد داده اند که ستاره های d به شیوه هایی که عمر آنها را افزایش می دهد با هم گروه شوند. نوترون ها که عمر کوتاهی دارند ، وقتی در هسته های اتمی جمع شوند و میلیاردها سال زندگی کنند ، کار مشابهی انجام می دهند. حداقل طبق یک تیم تحقیقاتی ، اگر شرایط جهان اولیه ستاره های d را به روش صحیح گروه بندی کند ، این امر می تواند ماده تاریک را توضیح دهد.
ممکن است سیگنال جدیدی برای ماده تاریک ظاهر شود
ماده تاریک احتمالاً برای همیشه زنده نیست و بسیاری از نظریه ها حاکی از آن است که به تدریج تحلیل می رود و در نتیجه اشعه گاما منتشر می شود. مدت هاست که محققان به دنبال این اشعه گاما هستند ، اما در سال 2020 یکی از بهترین نکات خود را تاکنون دریافت کرده اند.
این از سراسر آسمان می آید: “زمینه حل نشده اشعه گاما”. اینها همه اشعه های گامای کم نور هستند که در تلسکوپ ها ظاهر می شوند و معمولاً به عنوان بخشی از عملکرد طبیعی نجوم اشعه گاما فیلتر می شوند. رسانه های مشابه در فرکانس های دیگر مانند امواج رادیویی و اشعه X وجود دارد. اما در سال 2020 ، محققان پس زمینه گاما را با نقشه ای از تراکم جرم آسمان مقایسه کردند. آنها دریافتند که مناطقی با ستارگان و کهکشانهای فراوان و در نتیجه ماده بسیار تاریک نیز دارای زمینه شدیدتری از پرتوهای گاما هستند. آیا این بدان معنی است که این اشعه های گامای اضافی و غیر قابل توضیح قطعاً از ماده تاریک ناشی می شوند؟ نه ، اما این یک سرنخ مهم است.
ممکن است یک سیگنال مهم برای ماده تاریک واقعاً وجود نداشته باشد
یک تئوری ماده تاریک ادعا می کند که این ماده از “نوترینوهای استریل” ساخته شده است ، طعمی که هنوز کشف نشده از نوترینوی غنی از جرم است که با ماده دیگری حتی کمتر با ماده دیگری تعامل دارد. در سال 2020 ، شواهد مهمی که به نظر می رسید این نظریه را پشتیبانی می کند با یک مشکل بزرگ روبرو شدند.
برای دهه ها ، محققان بر این باور بودند که اگر نوترینوهای استریل وجود داشته باشد ، فروپاشی آنها منجر به درخشش کم نور اشعه ایکس در سطح انرژی 3.5 کیلوولت می شود (keV اندازه گیری سطح انرژی ذرات تولید کننده نور است). در سال 2014 ، محققان با افزودن اشعه ایکس به 73 خوشه کهکشانی ، جهش کمی در اشعه ایکس در 3.5 KeV پیدا کردند. اما در سال 2020 ، محققان تصمیم گرفتند تا به اصطلاح “خط 3.5 KEV” را در کهکشان راه شیری جستجو کنند ، جایی که باید بیشترین خط باشد. و هیچ چیز پیدا نکردند و ضربه جدی به این نظریه وارد کردند. با این حال ، محققان دیگر به روشهای استفاده شده اعتراض کرده اند ، بنابراین در حال حاضر وجود یک خط 3.5 KeV در کهکشان راه شیری هنوز قابل بحث است.
اولین کشف یک محور؟
نظریه دیگری در مورد ماده تاریک نشان می دهد که این ماده از ذرات فوق سبک ساخته شده است که به عنوان محور شناخته می شوند. و محققان برای اثبات آن مخزن زنون مایع در اعماق زیر زمین مخزن 3.5 تن (3.2 متریک تن) ساخته اند. ردیاب XENON1T در مخزن تاریک به دنبال تابش نور است ، شواهدی از تعامل با ذرات نامرئی. در سال 2020 ، با جمع آوری سالها داده ، محققان XENON1T اولین کشف محورهایی را که از خورشید جریان دارند اعلام کردند. اما این محورها مانند همان نوع محورهایی نیستند که برخی می گویند ماده تاریک را تشکیل می دهند و برخی از محققان هنوز شک دارند که XENON1T واقعاً محورها را کشف کرده است.
[ad_2]
منبع: khabar-mojo.ir