روزنامه شهرآرا: ماده تاریک یا انرژی تاریک که مانند اسمش تاریک و مجهول است، ولی هرروز که میگذرد، انگار یک پرتو نور روی نقاط نادیدنیاش میافتد و بخش‌های تازهای از آن را آشکار میکند. پس درواقع میشود گفت نسبت به روز‌های اول کشفش، حالا واضحتر شده است و بیشتر درباره اش میدانیم.
سال ۲۰۱۷ به‌مدت حدود یک‌ماه برنامههای مختلفی درباره ماده تاریک در سراسر جهان برگزار شد. برنامههایی برای اینکه مردم درباره این ماده ناشناخته بیشتر بدانند و بتوانند سؤالهایشان را از متخصصها بپرسند و در آزمایشهای علمی مهم دنیا سهیم باشند. خب، شاید همین اول بپرسید این ماده تاریک جنسش چیست و اصلا چرا این‌قدر اهمیت دارد که حتی یک روز در جهان به نامش ثبت شده است؟ بگذارید برگردیم و از کمی قبل‌تر به ماجرا نگاه کنیم. ما میدانیم کیهان از سیارات و ستارهها و سیارکها و دنبالهدارها و غبار‌های میان ستارهای تشکیل شده است، اما این همه داستان نیست. هنوز چیز‌های بیشتری هم در فضا هست که مدتها از آن بیخبر بوده‌ایم و هنوز هم دقیق و کامل نمیشناسیمشان. بله، درست حدس زده‌اید؛ همان ماده و انرژی تاریک.
سروکله این ماده و انرژی تاریک چطور پیدا شد؟
خانم ورا روبین اخترشناس کنجکاوی بود که در دهه ۷۰ میلادی مدتها کهکشان همسایهمان، آندرومدا، را رصد میکرد و متوجه شد که ستاره‌های لبه کهکشان با سرعت‌هایی بیشتر از پیشبینیهای ریاضی و تئوری حرکت میکنند. این قضیه با هیچ روشی توضیح‌دادنی نبود و ستارهشناسها را به این فکر انداخت که بگردند و توجیهی برای این سرعت پیدا کنند. تنها توضیح آن‌ها این بود که احتمالا یک ماده مرموز در این کهکشان وجود دارد که گرانش زیادی دارد و این جاذبه باعث افزایش سرعت ستارهها، بیش از انتظار دانشمندان شده است.
بعد از رصد‌های خانم روبین، شواهد دیگری هم پیدا شد که احتمال وجود ماده تاریک را تقویت میکرد. مثلا جرم حدودی ستاره‌های یک کهکشان که با روشهای رصدی محاسبه میشد، با چیزی که به کمک نظریات روی کاغذ به دست میآمد، متفاوت بود و درنهایت برخورد خوشههای کهکشانی با هم بررسی جرم آن‌ها در روشهای رصدی اطلاعاتی را به دست دانشمندان میداد که برای توضیحش ناچار بودند دوباره به آن ماده مرموز و مجهول فکر کنند.
طبق مشاهدات، در این پدیده گاز موجود در ۲ خوشه کهکشانی در اثر برخورد به‌راحتی از هم عبور نمی‌کنند. این درحالی است که مشاهدات لنز گرانشی نشان‌دهنده وجود مقدار درخور ملاحظه‌ای جرم نامرئی است که بدون برخورد از هم عبور کرده‌اند.
از یک طرف نظریه استاندارد کیهان‌شناسی میگفت برای تشکیل ساختار‌های کیهانی باید ذره‌ای با خصوصیات متفاوت از ذرات شناخته‌شده وجود داشته باشد که با نور برهم کنش نکند و خودش هم نوری تابش نکند. همه اینها باعث شد فیزیکدانها متقاعد شوند که ماده‌ای وجود دارد که تا به‌حال از وجودش بیخبر بوده‌اند و با چشم دیده نمی‌شود، اما اثرش را در محاسبات نشان میدهد.
ما فقط ۵درصد از جهان را میبینیم
از آنجا که همه شواهد مربوط به وجود این ماده عجیب و ناشناخته مربوط به نیروی گرانش است، فیزیکدانها حدس میزنند که تناقض‌های مشاهده‌شده به‌دلیل کامل نبودن نظریه گرانش است و احتمالا وقتی بخش‌های مختلف این نظریه را بهتر درک کنیم، دیگر این همه مشکل بین تئوری و مشاهده وجود نخواهد داشت، اما در این بین محققان میگویند ممکن است ذره‌ای وجود داشته باشد که ماده تاریک از آن تشکیل شده است و برای همین سالهاست در این‌باره تحقیقات زیادی میشود و تا الان ذرههای مختلفی کاندیدای ذرات تشکیلدهنده ماده تاریک شدهاند. باورش کمی سخت است، ولی همه آنچه ما میشناسیم، از مواد و مصالح روزمرهای که با آن‌ها سروکار داریم گرفته تا آب و گاز‌ها و همه چیز‌هایی که روی سیارهمان وجود دارد و حتی کل سیارات و ستارهها و چیز‌هایی که در آسمان میبینیم، فقط ۵ درصد از عالم را تشکیل میدهند.
احتمالا میپرسید پس بقیه عالم از چه چیزی ساخته شده است؟ اگر بخواهیم مواد سازنده جهان را بر حسب درصد تقسیم‌بندی کنیم، انرژی تاریک ۶۹درصد و ماده تاریک ۲۶درصد ماده سازنده عالم است. با این حساب سرانگشتی، تقریبا ۹۵ درصد از کیهان ناشناخته است و محققان هنوز در تلاش هستند تا بفهمند قسمت اعظم عالم که اکنون برایمان تاریک و نامرئی است، چه ویژگیهایی دارد و چطور میشود از اسرارش پرده برداشت.
ماده تاریک را با سیاه‌چاله اشتباه نگیرید
ماده تاریک به طور مستقیم با استفاده از تلسکوپ دیده نمی‌شود و نباید آن را با سیاهچالهها اشتباه بگیریم. فیزیکدانها و کیهانشناسها عادت دارند وقتی چیزی را دقیق نمیشناسند، به آن صفت تیره و تاریک بدهند، ولی معنای سیاهچالهها به‌طور کل با ماده و انرژی تاریک فرق دارد. درواقع سیاهچالهها ستاره‌های سنگین‌وزنی هستند که پایان عمرشان فرارسیده است و ماده تاریک نوعی از مواد است که اثراتش را در رصد‌ها میبینیم، اما خودش دیده نمی‌شود و دانشمندان هنوز در حال مطالعه دربارهشان هستند.
انرژی تاریک بخش شگفت‌انگیز پازلی است که دنیای ما را می‌سازد؛ حتی عجیبتر و شگفتتر از ماده تاریک. زیرا بخش بیشتر جهان از آن تشکیل شده است. انرژی تاریک نوع ناشناخته‌ای از انرژی است که همه فضا را به‌صورت فرضی در بر می‌گیرد و سرعت انبساط جهان را افزایش میدهد. سالهاست دانشمندان نشان دادهاند که جهان در حال انبساط است و در سالهای اخیر هم متوجه شدهاند که این انبساط با شتاب انجام میشود و انرژی تاریک بهترین توضیح را برای این ماجرا ارائه میدهد، اما هنوز باید منتظر ماند و داستان این ماده و انرژی تاریک را از راه علم دنبال کرد.
