🌐کانال پروفسور علی نیری🌐
Photo
🔘 داستان کشف ماده‌ی تاریک
"قسمت سوم"
⚫️ ماده تاریک از ماده اسرار‌آمیزی ساخته شده که هیچ نوری انتشار نمی‌دهد یا جذب نمی‌کند یا بازتاب نمی‌کند و به خاطر جاذبه‌اش فقط میدانیم که وجود دارد.
➖ جاذبه‌ای که تمام کهکشانها رو به سمت خودش میکشد و باعث سرعت ستاره‌های درونشان می‌شود.
✅ ماده تاریک و ماهیتش هنوز به طور کامل برای دانشمندان ظاهر نشده❗️
⚫️ انرژی تاریک:
➖ در کیهان‌شناسی، انرژی تاریک نوعی انرژی فرضی و شگفت‌انگیز است که سرعت انبساط جهان را می‌افزاید.
➖ انرژی تاریک رایج‌ترین راه برای توضیح‌دادن مشاهدات اخیر است که می‌گویند جهان با آهنگ رو به افزایشی (با شتاب) منبسط می‌شود.
🔹 در مدل استاندارد کیهان‌شناسی حدود ۷۳٪ از جرم-انرژی جهان از انرژی تاریک ساخته شده است.
➖ توضیح پیچیده ریاضیاتی انرژی تاریک نظریه #میدان_اسکالر می باشد.
⚫️ مادۀ تاریک:
➖ مادۀ تاریک ، در اخترشناسی و کیهان‌شناسی، مادّه‌ای فرضی است که چون از خود نور (امواج الکترومغناطیسی) گسیل یا بازتاب نمی‌کند، نمی‌توان آن را مستقیما” دید، اما از اثرات گرانشی موجود بر روی اجسام مرئی، مثل ستاره‌ها و کهکشانها، می‌توان به وجود آن پی برد.
🔭 بر اساس مشاهدات فعلی، که بر روی ساختارهایی بزرگتر از کهکشانها صورت گرفته‌است، و همچنین مطالب مربوط به انفجار بزرگ، ماده تاریک و انرژی تاریک تشکیل دهنده بخش زیادی از جرم موجود در جهان قابل مشاهده است.
⚫️ اجزای ماده تاریک جرم بسیار بیشتری از قسمت دیده شدنی کائنات دارند.
➖ فقط حدود ۴٪ از مجموع کل #چگالی انرژی در کیهان را می‌توان مستقیم مشاهده کرد (با توجه به اثرهای گرانشی آن)، که این مقدار شامل #باریونها و تابش‌های #الکترومغناطیسی نیز می‌شود.
➖ همچنین تصور می‌شود که ۲۳٪ از ماده تاریک تشکیل شده باشد و ۷۳٪ باقی مانده را نیز انرژی تاریک تشکیل داده باشد، که همانند ماده تاریک در فضای کائنات توزیع شده و به همان اندازه ماده تاریک ناشناخته و مجهول مانده‌است.
🔘 تعیین خواص و ویژگی‌های این توده ناشناخته به یکی از مهم‌ترین مسائل کیهان‌شناسی مدرن و فیزیک ذرات تبدیل شده‌است.
➖ این نکته قابل ذکر است که اسامی «ماده تاریک» و «انرژی تاریک» در بیشتر مبین عدم اطلاع انسان از ماهیت این دو ماده و ناشناخته بودن آن است.
🔅 یک اخترشناس در این باره می‌گوید: «به یاد داشته باشید که ما این پدیده را انرژى تاریک مى نامیم اما این نامگذارى ممکن است این باور غلط را در ذهن مخاطبان ایجاد کند که ما حقیقتاً مى دانیم که آن پدیده چیست.
👈 اما باید اذعان داشت که ما واقعاً چیز زیادى در این باره نمى دانیم».
🔘 با اینکه ساختار و ویژگی‌های ماده تاریک هنوز کاملا” مشخص نیست، اما این طور تصور می‌شود که بخش اعظم ماده تاریک موجود در جهان، «غیر باریونی» باشد، که به معنا آن است که دارای هیچ اتمی نیست و به وسیله نیروی مغناطیسی به سمت مواد معمولی جذب نخواهد شد.
⚫️ ماده سیاه #غیرباریونی شامل #نوترینو و احتمالا” دارای اجزای دیگری مانند مواد فرضی ای چون « #آکسیون » (axions) و « #ابرمتقارن » (supersymmetric) می‌باشد.
⚫️ برخلاف ماده تاریک باریونی، ماده تاریک غیر باریونی در شکل گرفتن عناصر در ابتدای آفرینش نقشی نداشته و وجودش تنها به دلیل جاذبه گرانشی آن اثبات می‌شود.
➖ به علاوه، اگر همه اجزایی که ماده تاریک از آنها تشکیل شده باشد ابرمتقارن باشند، واکنش‌ها و برخوردهای آنها با یکدیگر موجب نابودی آنها شده و فراورده‌هایی قابل مشاهده نظیر #فوتون و #نوترینو حاصل می‌شوند.
⚫️ با اینکه وجود ماده تاریک در جهان مهم و ضروری به نظر می‌رسد، اما هنوز مدارک و دلایل قطعی مبنی بر وجود این ماده و طبیعت آن به دست نیامده‌است.
✅ با این وجود تئوری ماده تاریک به عنوان قابل قبول‌ترین فرضیه برای توجیه انحراف در حرکت وضعی کهکشان است.
🔅 سرعت چرخشی ستاره‌ها در کهکشانها از رابطه‌ای که از قوانین #کپلر انتظار داریم پیروی نمی‌کند و برحسب فاصله از مرکز کهکشان ثابت است.
👆 برای توضیح این پدیده باید توزیع جرم در کهکشان به طور خطی با شعاع زیاد شود، اما این توضیح با مشاهدهٔ کهکشانها در قسمت مرئی که نشان می‌دهد بیشتر جرم در ناحیه مرکزی متراکم شده‌است ناسازگار است.
👈 بنابراین فرض می‌شود که این جرم نایافته از مادهٔ تاریک (که آن را نمی‌بینیم) ساخته شده باشد.
🔹🔸 چند فرضیه دیگر نیز، مانند فرضیه #موند (MOND) و فرضیه #توز (TeVeS) برای توجیه این موضوع مطرح شده‌اند، اما هیچ کدام به اندازه نظریه #ماده_تاریک در مجامع علمی مقبولیت پیدا نکرده‌اند.
🔭 با این وجود برخی پژوهش‌های جدید نشان داده‌است امکان دارد در مشاهدات تلسکوپ WMAP اشتباهاتی رخ داده باشد که اگر این امر ثابت شود به این نظریه اشکالاتی وارد می‌شود.
"قسمت سوم"
⚫️ ماده تاریک از ماده اسرار‌آمیزی ساخته شده که هیچ نوری انتشار نمی‌دهد یا جذب نمی‌کند یا بازتاب نمی‌کند و به خاطر جاذبه‌اش فقط میدانیم که وجود دارد.
➖ جاذبه‌ای که تمام کهکشانها رو به سمت خودش میکشد و باعث سرعت ستاره‌های درونشان می‌شود.
✅ ماده تاریک و ماهیتش هنوز به طور کامل برای دانشمندان ظاهر نشده❗️
⚫️ انرژی تاریک:
➖ در کیهان‌شناسی، انرژی تاریک نوعی انرژی فرضی و شگفت‌انگیز است که سرعت انبساط جهان را می‌افزاید.
➖ انرژی تاریک رایج‌ترین راه برای توضیح‌دادن مشاهدات اخیر است که می‌گویند جهان با آهنگ رو به افزایشی (با شتاب) منبسط می‌شود.
🔹 در مدل استاندارد کیهان‌شناسی حدود ۷۳٪ از جرم-انرژی جهان از انرژی تاریک ساخته شده است.
➖ توضیح پیچیده ریاضیاتی انرژی تاریک نظریه #میدان_اسکالر می باشد.
⚫️ مادۀ تاریک:
➖ مادۀ تاریک ، در اخترشناسی و کیهان‌شناسی، مادّه‌ای فرضی است که چون از خود نور (امواج الکترومغناطیسی) گسیل یا بازتاب نمی‌کند، نمی‌توان آن را مستقیما” دید، اما از اثرات گرانشی موجود بر روی اجسام مرئی، مثل ستاره‌ها و کهکشانها، می‌توان به وجود آن پی برد.
🔭 بر اساس مشاهدات فعلی، که بر روی ساختارهایی بزرگتر از کهکشانها صورت گرفته‌است، و همچنین مطالب مربوط به انفجار بزرگ، ماده تاریک و انرژی تاریک تشکیل دهنده بخش زیادی از جرم موجود در جهان قابل مشاهده است.
⚫️ اجزای ماده تاریک جرم بسیار بیشتری از قسمت دیده شدنی کائنات دارند.
➖ فقط حدود ۴٪ از مجموع کل #چگالی انرژی در کیهان را می‌توان مستقیم مشاهده کرد (با توجه به اثرهای گرانشی آن)، که این مقدار شامل #باریونها و تابش‌های #الکترومغناطیسی نیز می‌شود.
➖ همچنین تصور می‌شود که ۲۳٪ از ماده تاریک تشکیل شده باشد و ۷۳٪ باقی مانده را نیز انرژی تاریک تشکیل داده باشد، که همانند ماده تاریک در فضای کائنات توزیع شده و به همان اندازه ماده تاریک ناشناخته و مجهول مانده‌است.
🔘 تعیین خواص و ویژگی‌های این توده ناشناخته به یکی از مهم‌ترین مسائل کیهان‌شناسی مدرن و فیزیک ذرات تبدیل شده‌است.
➖ این نکته قابل ذکر است که اسامی «ماده تاریک» و «انرژی تاریک» در بیشتر مبین عدم اطلاع انسان از ماهیت این دو ماده و ناشناخته بودن آن است.
🔅 یک اخترشناس در این باره می‌گوید: «به یاد داشته باشید که ما این پدیده را انرژى تاریک مى نامیم اما این نامگذارى ممکن است این باور غلط را در ذهن مخاطبان ایجاد کند که ما حقیقتاً مى دانیم که آن پدیده چیست.
👈 اما باید اذعان داشت که ما واقعاً چیز زیادى در این باره نمى دانیم».
🔘 با اینکه ساختار و ویژگی‌های ماده تاریک هنوز کاملا” مشخص نیست، اما این طور تصور می‌شود که بخش اعظم ماده تاریک موجود در جهان، «غیر باریونی» باشد، که به معنا آن است که دارای هیچ اتمی نیست و به وسیله نیروی مغناطیسی به سمت مواد معمولی جذب نخواهد شد.
⚫️ ماده سیاه #غیرباریونی شامل #نوترینو و احتمالا” دارای اجزای دیگری مانند مواد فرضی ای چون « #آکسیون » (axions) و « #ابرمتقارن » (supersymmetric) می‌باشد.
⚫️ برخلاف ماده تاریک باریونی، ماده تاریک غیر باریونی در شکل گرفتن عناصر در ابتدای آفرینش نقشی نداشته و وجودش تنها به دلیل جاذبه گرانشی آن اثبات می‌شود.
➖ به علاوه، اگر همه اجزایی که ماده تاریک از آنها تشکیل شده باشد ابرمتقارن باشند، واکنش‌ها و برخوردهای آنها با یکدیگر موجب نابودی آنها شده و فراورده‌هایی قابل مشاهده نظیر #فوتون و #نوترینو حاصل می‌شوند.
⚫️ با اینکه وجود ماده تاریک در جهان مهم و ضروری به نظر می‌رسد، اما هنوز مدارک و دلایل قطعی مبنی بر وجود این ماده و طبیعت آن به دست نیامده‌است.
✅ با این وجود تئوری ماده تاریک به عنوان قابل قبول‌ترین فرضیه برای توجیه انحراف در حرکت وضعی کهکشان است.
🔅 سرعت چرخشی ستاره‌ها در کهکشانها از رابطه‌ای که از قوانین #کپلر انتظار داریم پیروی نمی‌کند و برحسب فاصله از مرکز کهکشان ثابت است.
👆 برای توضیح این پدیده باید توزیع جرم در کهکشان به طور خطی با شعاع زیاد شود، اما این توضیح با مشاهدهٔ کهکشانها در قسمت مرئی که نشان می‌دهد بیشتر جرم در ناحیه مرکزی متراکم شده‌است ناسازگار است.
👈 بنابراین فرض می‌شود که این جرم نایافته از مادهٔ تاریک (که آن را نمی‌بینیم) ساخته شده باشد.
🔹🔸 چند فرضیه دیگر نیز، مانند فرضیه #موند (MOND) و فرضیه #توز (TeVeS) برای توجیه این موضوع مطرح شده‌اند، اما هیچ کدام به اندازه نظریه #ماده_تاریک در مجامع علمی مقبولیت پیدا نکرده‌اند.
🔭 با این وجود برخی پژوهش‌های جدید نشان داده‌است امکان دارد در مشاهدات تلسکوپ WMAP اشتباهاتی رخ داده باشد که اگر این امر ثابت شود به این نظریه اشکالاتی وارد می‌شود.