🌗ماده تاریک چیست؟
✅آیا #ماده_تاریک با ماده معمولی برهمکنش دارد؟ با خودش چطور؟ آیا جهانی تاریک با سیارات و کهکشان‌های ساخته شده از ماده تاریک وجود دارد؟ پاسخ این سوالات را در ویدئو دریافت خواهید کرد.
این ویدئو با ترکیب دو مستند ساخته شده است.

1. Nail Degrasse Tyson-Dark Matter-Big Think
2. How the universe works - S05E08 - The Dark Matter Enigma

@NightBelvidere1

✳️ تلسکوپ فضایی #اقلیدس به دنبال رازهای #کیهان

▫️چطور می‌توانیم چیزهای نامرئی را ببینیم؟ با اقلیدس! این تلسکوپ که متعلق به سازمان فضایی اروپا است در آینده‌ای نزدیک، به فضا پرتاب می‌شود تا نقشه‌ای از جهان ترسیم کند و چیزهای ارزشمندی دربارۀ “#ماده‌_تاریک” و “#انرژی_تاریک” کشف نماید.

🔸 تلسکوپ اقلیدس ۴.۵ متر طول دارد، قطر آن ۳.۱ متر است و وزنی برابر ۲۱۶۰ کیلوگرم دارد. این تلسکوپ سه آینه آناستیگماتیک کورش دارد.

🔹 اندازۀ آینه اولیه اقلیدس ۱.۲ متر است و از آینه‌ای سیلیکون کاربیدی دارد. «تلسکوپ نوع کورش» شکل کهکشان‌ها را در فواصل مختلف از زمین اندازه‌گیری کرده و رابطه بین فاصله و #انتقال_سرخ را بررسی خواهد کرد.

🔻 این تلسکوپ در فاصلۀ ۱.۵ میلیون کیلومتری از زمین در نقطۀ لاگرانژ ۲ مستقر خواهد شد و در طول ماموریت ۶ سالۀ خود می‌تواند یک‌سوم نقشه‌ی آسمان را ترسیم نماید. به‌این‌ترتیب می‌توانیم به پرسش‌های این‌چنینی پاسخ دهیم: ساختار کیهان تحتِ‌تأثیر گرانش چگونه است؟
@NightBelvidere1

🌗جنگ بین ماده تاریک و انرژی تاریک

🔹تنها ۵ درصد #جرم جهان از ماده معمولی تشکیل شده است. حدود ۹۵ درصد جهان از ماده ناشناخته‌ای تشکیل شده که با نور برهمکنش ندارد. این ماده ناشناخته ماده تاریک نام دارد. #انرژی_تاریک نیرویی ناشناخته است که موجب انبساط جهان می‌شود. بدون #ماده_تاریک و انرژی تاریک جهان تشکیل نمیشد. حالا آینده جهان به ماده تاریک و انرژی تاریک بستگی دارد. آیا ماده تاریک برنده می‌شود و جهان با یک مه‌رمب به پایان می‌رسد و همه چیز درهم فشرده می‌شود؟ یا در بلند مدت انرژی تاریک سبب مه‌گسست می‌شود و همه چیز را از هم دور می‌کند؟
@NightBelvidere1

🌗ساعت اتمی فوق دقیق با خطای یک ثانیه در هر ۳۰۰ میلیارد سال.
@NightBelvidere1
🔹محققان آمریکایی در یک فعالیت پژوهشی نوین در حوزه #فیزیک زمان، موفق به ساخت نوعی ساعت اتمی جدید با کمک فناوری لیزر شده اند که دارای دقتی حیرت برانگیز است.

🔸#فیزیکدانان دانشگاه ویسکانسین-مدیسون آمریکا موفق به ابداع یک ساعت جدید اتمی با عنوان «ساعت اتمی شبکه نوری» شده اند که قادر است گذشت زمان را با خطای یک ثانیه در هر 300 میلیارد سال اندازه گیری کند.

🔹این نخستین نمونه از یک ساعت نوری چند تایی یا اصطلاحا مولتی پلکس است که در آن به طور همزمان شش ساعت مجزا می توانند وجود داشته باشند. وجود چنین محیطی در این ساعت، به تیم پژوهشی اجازه می‌دهد تا با استفاده از آن، راه‌هایی را برای جستجوی امواج گرانشی، شناسایی #ماده_تاریک و کشف های دیگر فیزیک جدید آزمایش کند.

🔸آن ها با سلسله آزمایش هایی که برای تنظیم صحیح این ساعت ها انجام دادند، توانستند به دقت تنها یک #ثانیه در هر 300 میلیارد سال دست پیدا کنند که رکوردی جهانی و عجیب برای اندازه‌گیری دقیق #زمان به حساب می آید.
@NightBelvidere1

🔷🌏فریتز زوییکی در سال ۱۹۳۰ کشف کرد ستاره‌های کهکشان‌ها نیروی گرانشی بسیار کمتری برای #انسجام خوشه‌های کهکشانی دارند، او پیش بینی کرد باید چیز دیگری در انسجام این خوشه‌ها دخالت داشته باشد به طوری که جرمش بیش از ۵۰ برابر ستارگان موجود در آن کهکشان‌هاست.
درحقیقت چیزی که او دریافته بود همان #ماده_تاریک بود که سرانجام در سال ۱۹۷۰ توسط شخصی به نام #ویرا_روبین کشف شد.
@NightBelvidere1

✅محققان ماموریت هابل گفتند: مطالعه گروه‌های نزدیک مانند گروه فشرده هیکسون ۴۰ به ستاره‌شناسان کمک می‌کند تا در مورد چگونگی شکل‌گیری کهکشان‌ها اطلاعات خوبی به دست آورند. مقامات هابل در مورد گروه فشرده هیکسون ۴۰ افزودند: گروه‌های فشرده کهکشانی مانند این، ممکن است در #کیهان اولیه رایج‌تر بوده باشند چرا که ممکن است در آن زمان مواد بسیار گرم و در حال سقوط این کهکشان‌ها انرژی لازم برای ایجاد گروهی از سیاه‌چاله‌های بسیار پرانرژی به نام اختروش‌ها را تامین کرده باشند.

❎اگرچه #دانشمندان بیش از ۱۰۰ گروه کهکشانی فشرده را شناسایی کرده‌اند اما طبق گفته محققان ماموریت هابل، پیکربندی و ساختار گروه فشرده هیکسون ۴۰ نسبتا منحصر به فرد است زیرا کهکشان‌ها بخشی از یک خوشه کهکشانی بزرگ‌تر نیستند و این امر آنها را به هدف جالبی برای مطالعه تبدیل می‌کند. اینکه این ساختار چگونه به وجود آمده است هنوز موضوع داغ کاوش اخترشناسان است.

❇️مقامات هابل نوشتند: یک توضیح احتمالی برای چگونگی پدید آمدن چنین ساختاری این است که مقدار زیادی #ماده_تاریک(شکل ناشناخته و نامرئی از ماده) با این کهکشان‌ها مرتبط است. اگر آنها به هم نزدیک شوند، این #ماده_تاریک می‌تواند ابر بزرگی را تشکیل دهد که کهکشان‌ها در درون آن می‌چرخند. همانطور که کهکشان‌ها در ماده تاریک می‌چرخند به دلیل اثرات گرانشی آن، یک نیروی مقاومتی را نیز احساس می‌کنند. این امر حرکت آنها را کند کرده و باعث می‌شود که که کهکشان‌ها انرژی خود را از دست دهند و در کنار هم قرار گیرند و یکی شوند.

@NightBelvidere1

🌗حدود ۸۴ درصد از ماده در جهان نه نوری را جذب و نه از خود منتشر می‌کنند، این بخش #ماده‌_تاریک نام دارد و از طریق تأثیر بر نیروی گرانشی ماده‌ مرئی، و ساختار انبساطی جهان قابل اثبات است.

@NightBelvidere1

❇️ کشف ذره کاندید #ماده_تاریک
@NightBelvidere1
🔶 محققان ذره جدیدی را کشف کرده‌اند که از بستگان مغناطیسی بوزون هیگز است. بوزون هیگز، ذره ای است که مسئول اعطای جرم به ذرات دیگر است. این پسرعموی مغناطیسی بوزون هیگز ممکن است کاندیدایی برای ماده تاریک باشد.

🔶 در حالی که کشف بوزون هیگز به قدرت شتاب دهنده ذرات بزرگ برخورد دهنده هادرونی (LHC) نیاز داشت، این ذره که قبلاً دیده نشده بود و بوزون هیگز محوری نامیده می‌شود، با استفاده از آزمایشی کشف شد که روی میز قابل انجام است.

🔶 بوزون هیگز محوری با بوزون هیگز که برای اولین بار توسط آشکارسازهای ATLAS و CMS یک دهه پیش در سال 2012 در LHC شناسایی شد، متفاوت است، زیرا دارای یک گشتاور مغناطیسی، یک شدت یا جهت مغناطیسی است که میدان مغناطیسی ایجاد می‌کند.

@NightBelvidere1

🌗بخش زیادی از جهان را #ماده_تاریک تشکیل داده،اما با استفاده از فناوریهای فعلی نه می‌توان آنها را دید ونه شناسایی کرد.
نوترینوهای سبک و سیاهچاله های #مرئی میتوانند منشاء این مواد باشند.
@NightBelvidere1

🔸#انرژی_تاریک همانند #ماده_تاریک همچنان موجب سردرگمی دانشمندان شده است و جدا از تشابه اسمی میانشان به وسیله جاذبه به یکدیگر مرتبط می‌شود؛ ماده تاریک گرانش جهان را افزایش می‌دهد، ولی انرژی تاریک با این نیرو مقابله می‌کند.
@NightBelvidere1
🔹ماده تاریک گونه‌ای از ماده است که نظریه وجود آن توسط #اخترشناسان و کیهان‌شناسان ارائه شده است؛ این ماده برای توضیح پدیده‌هایی که به نظر می‌رسد ناشی از وجود میزان خاصی از #جرم در جهان است ارائه شده است؛ انرژی و ماده تاریک دو اصطلاحی است که در اخترشناسی و کیهان‌شناسی از آن استفاده می‌شود و درواقع بخش عظیمی از #جهان را تشکیل می‌دهند.

🔸موضوعی که علاقمندان #فیزیک و نجوم را اکثراً به اشتباه می‌اندازد این است که ماده و انرژی تاریک یکی است؛ در صورتی که همانطور که از نامشان پدیدار است یکی از آن‌ها ماده (دارای حجم و جرم) و دیگری انرژی است.

✅ماده تاریک چیست؟

🔹ماده تاریک در #اخترشناسی و کیهان‌شناسی یک ماده فرضی است زیرا از خود نور یا امواج #الکترومغناطیسی بازتاب نمی‌کند و نمی‌توان آن را به صورت مستقیم مشاهده کرد بلکه با توجه به اثرات گرانشی که در سایر اجسام مرئی مانند ستارگان یا کهکشان‌ها وجود دارد می‌توان به وجود این ماده پی‌برد. ماده تاریک با استفاده از تلسکوپ قابل مشاهده نیست و به دلیل اینکه امواج الکترومغناطیسی جذب یا منتشر نمی‌کند درواقع می‌توان گفت این ماده واکنشی نسبت به نور نشان نمی‌دهد.

❇️چند درصد فضای جهان را این ماده تشکیل داده است؟

🔸طبق داده‌های تیم مأموریت #پلانک در سال ۲۰۱۳ و بر پایه مدل استاندارد کیهان‌شناسی تمامی جهان شناخته شده از ۴.۹ درصد ماده معمولی (قابل مشاهده)، ۲۶.۸ درصد ماده تاریک و ۶۸.۳ درصد انرژی تاریک تشکیل شده است؛ یعنی ماده تاریک ۲۶.۸ درصد تمامی ماده موجود در جهان را تشکیل داده است و اگر با انرژی تاریک آن را حساب کنیم حدود ۹۵.۱ درصد از کل جهان از ماده و انرژی تاریک تشکیل شده است.
@NightBelvidere1

🔘 رصد قدیمیترین #ماده_تاریک جهان
@NightBelvidere1
🔺 قدیمی ترین ماده تاریک جهان که به یک کهکشان ۱۲میلیارد ساله تعلق دارد توسط گروهی از محققان ژاپنی و آمریکایی با موفقیت رصد شد. در حالت کلی تصاویری که از تلسکوپ ها به عنوان داده به دست ما می رسد مربوط به گذشته هستند. با توجه به سرعت نور آنچه که در مورد یک ستاره رصد می‌شود رویدادی است که ممکن است به میلیونها سال قبل تعلق داشته باشد.

🔺 محققان با کمک نظریه نسبیت انیشتین تحریف نور کهکشان های دور را برای اندازه گیری میزان ماده تاریک کهکشان مورد استفاده قرار می دهند. در صورت افزایش خمش نور مقدار ماده تاریک کهکشان نیز بیشتر خواهد بود.

🔺 در حالت کلی سیاهچاله ها به عنوان اجرام پر جرم آسمانی باعث انحراف نور سایر کهکشان ها و ستاره ها خواهند شد و این روش برای رصد این اجرام مورد استفاده قرار می گیرد. اما در کهکشان های دور نور ساطع شده بسیار ضعیف است به همین دلیل از سیگنال های نوری چندین کهکشان استفاده خواهد شد
@NightBelvidere1

🌗هوش مصنوعی انبوهی از لنزهای گرانشی را کشف کرد.

🔸یک سیستم هوش مصنوعی پیشرفته هزاران امواج گرانشی احتمالی را شناسایی کرده است. چنین دستاوردی درک انسان از #ماده_تاریک و تکامل کهکشان ها را بیشتر می کند.

🔹آلبرت #انیشتین کشف کرده بود که توده در فضا می پیچد و کهکشان های عظیم و خوشه های کهکشانی می توانند فضای اطرافشان را به میزانی تغییر دهند که لنزهای کهکشانی بسازد و به عبارت دیگر مسیر نور از کهکشان های دوردست را خم و بزرگنمایی کنند.
@NightBelvidere1

🌗بیش از نزدیک به یک قرن است که دانشمندان در جستجوی #ماده_تاریک هستند؛ ماده‌ای نامرئی و ناشناخته که انتظار می رود قسمت اعظمی از کیهان را تشکیل داده باشد. دلیل تداوم جستجوی دانشمندان این است که ماده تاریک باید این واقعیت را توضیح دهد که کهکشان‌ها ظاهرا از قوانین پایه فیزیک تبعیت نمی کنند. با این حال، جستجوی ماده تاریک هنوز ناموفق بوده است.

@NightBelvidere1

🌗تصویر روز ناسا؛#کهکشان غول پیکر ورا روبین.

🔹در تصویر اخیر ناسا که توسط تلسکوپ فضایی #هابل ثبت شده است، ستارگان درخشان درون کهکشان راه شیری ما در پیش‌زمینه به سمت صورت فلکی قهرمان شمالی #برساووش قرار دارند.

✅در تصویر امروز ناسا چه می‌بینیم؟

🔸در تصویر 👆 تمرکز روی کهکشان مارپیچی غول پیکر UGC ۲۸۸۵ است که در فاصله ۲۳۲ میلیون سال نوری قرار دارد. وسعت حدود ۸۰۰۰۰۰ سال نوری آن در مقایسه با قطر ۱۰۰۰۰۰ سال نوری کهکشان #راه_شیری، بسیار بزرگ است و حدود یک تریلیون ستاره دارد. این عدد تقریباً ده برابر تعداد ستاره‌های کهکشان راه شیری است.

🔹کهکشان UGC 2885 بخشی از تحقیقات و مطالعه پیشگامانه منجم سرشناس «ورا روبین» (Vera Rubin) درباره درک این موضوع که چگونه کهکشان‌ها می‌توانند به چنین اجرام عظیمی تبدیل شوند و چرخش کهکشان‌های مارپیچی، بود. کار او اولین گامی بود که حضور غالب #ماده_تاریک در جهان ما را به طور قانع‌کننده‌ای نشان داد.

@NightBelvidere1

🌗پژوهشگران اسرار #ماده_تاریک را با استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای و یکی از قوی‌ترین دوربین‌های نجومی جهان کشف کنند.

🔸دیدن پدیده‌های نامرئی‌ شاید شبیه به یک #پارادوکس کلاسیک باشد اما برای #اخترشناسان جدید، یک چالش بسیار واقعی به شمار می‌رود. چگونه می‌توان ماده تاریک را که طبق تعریف آن هیچ نوری ساطع نمی‌کند،اندازه‌گیری کرد؟

🔹پاسخ این است که می‌توان دید ماده تاریک چگونه روی چیزهای قابل دیدن تأثیر می‌گذارد.در مورد ماده تاریک، #ستاره‌شناسان می‌بینند که نور کهکشان‌های دور چگونه در اطراف آن خم میشود.

🔸اخترفیزیک دانان سال گذشته این کار رابا استفاده از شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای پیچیده و مشاهدات یکی از قویترین دوربین‌های #نجومی جهان انجام داده‌اند.

🔹براساس مدل #استاندارد کیهانشناسی، جهان از زمان انفجار بزرگ در حال انبساط بوده ودر آغاز تقریبا صاف بود اما کشش گرانش بر نوسانات ظریف جهان باعث شکل‌گیری ساختار کهکشان‌هایی شد که در توده‌های ماده تاریک احاطه شده‌اند.در جهان امروزی، سهم نسبی ماده معمولی،ماده تاریک و انرژی تاریک به ترتیب حدود پنج، ۲۵و۷۰ درصد است و فوتون‌ها سهم کوچکی دارند.
@NightBelvidere1

🌗کهکشان‌ها سامانه‌هایی بزرگ و با اندازه و مرزی مشخّص هستند که از ستاره‌ها، بقایای ستاره‌نماها (شبه ستاره‌ها)، #ماده_تاریک، گازها و گرد و غبارهای میان ستاره‌ای که با نیروهای گرانشی به گرد هم آمده‌اند، تشکیل یافته‌اند.

🔸کوچک‌ترین کهکشان‌ها دارای پهنایی برابر با چند صد سال نوری، شامل نزدیک به ۱۰ میلیون ستاره هستند. بزرگ‌ترین کهکشان‌ها تا ۳ میلیون سال نوری پهنا دارند و شامل بیش از ۱۰۰٬۰۰۰ میلیارد #ستاره هستند. ماده تاریک در اخترشناسی و کیهان‌شناسی، ماده ای فرضی است که چون از خود شید(نور) (امواج الکترومغناطیسی) گسیل یا بازتاب نمی‌کند، نمی‌توان آن را مستقیماً دید اما از اثرات گرانشی موجود بر روی اجسام مرئی، همانند ستاره‌ها و کهکشان‌ها، می‌توان به وجود آن پی برد. درک و تجسم ماده تاریک آسان نیست اما در دانش ستاره شناسی حائز اهمیت است.

@NightBelvidere1

🔹ستاره‌شناسان با استفاده از داده‌های مربوط به وجود احتمالی سیاره نهم در منظومه شمسی، به نتایج جدیدی در رابطه با گرانش این منطقه دست یافتند.

🔸دینامیک نیوتنی اصلاح‌شده یا به اختصار «MOND» می‌گوید که قانون گرانش نیوتنی تا حدی معتبر است؛ یعنی زمانی که شتاب گرانشی که در دینامیک نیوتنی در نظر می‌گیریم به اندازه کافی کوچک شود، طبق #دینامیک نیوتنی اصلاح‌شده انتظار رفتار گرانشی متفاوتی داریم. موفقیت رصدی «MOND» در مقیاس کهکشانی به این دلیل است که برخی از دانشمندان آن را جایگزینی برای «#ماده_تاریک» می‌دانند، اصطلاحی که فیزیکدانان برای توصیف شکل فرضی ماده استفاده می‌کنند که دارای اثرات گرانشی است اما نوری از خود ساطع نمی‌کند و بنابراین دیده نمی‌شود.

🔹بررسی ویژگی‌های مداری قبلا منجر به اکتشافات تاریخی شده است: نپتون از طریق اثر گرانشی خود بر مدار اجرام مجاور کشف شد، جهش جزئی عطارد، شواهد اولیه‌ای را در حمایت از نظریه نسبیت عام اینشتین ارائه کرد، و ستاره‌شناسان اخیرا از دینامیک مداری برای بررسی احتمال وجود یک سیاهچاله بسیار پرجرم در مرکز کهکشان راه شیری استفاده کرده‌اند.
@NightBelvidere1

🌗آیا واقعا #ماده‌ی_تاریک وجود دارد یا باید قانون گرانش نیوتن را اصلاح کنیم؟

🔹محققان با یک تست کهکشانی نشان دادند #ماده‌_تاریک وجود دارد، ستارگان درحین چرخش به دور مرکز کهکشان، شتابی می‌گیرند که منجر به تغییر مسیر آنها می‌شود این شتاب به وسیله #جاذبه‌ یک ماده نامرئی در کهکشان به وجود می‌آید.

🔸آنها نشان دادند اگر ماده‌ی تاریک حضور نداشت ستاره‌های کهکشان‌ها هرگز نمی‌توانستند با جاذبه‌ی خودشان درکهکشان گرد هم آیند و بلافاصله ازهم فرو می‌ پاشیدند.
ماده‌ی تاریک بیش از ‌‌۸۰ درصد از جرم #جهان را به خود اختصاص داده و توسط تلسکوپ‌ها قابل رصد نیستند.

@NightBelvidere1

🌗وزن هر یک از #اتم‌های تشکیل دهندهٔ یک شخص چقدر است؟

🔸تقریبا هر اتم موجود در بدن انسان توسط یک ستاره، میلیاردها سال پیش تشکیل شده است.

🔹انسانی با وزن ۱۵۴پوند(۷۰ کیلوگرم) دربردارنده ۷ میلیارد میلیارد میلیارد اتم می­باشد، که این رقم برابر است با عدد ۷ با ۲۷ صفر در مقابلش! بدن انسان از انواع مختلفی از اتم ها تشکیل شده است که روی هم رفته یک شخص به تعداد کمی از آنها آشنایی دارد.۹۹درصد اتم های تشکیل دهنده بدن انسان را می­توان در مقادیر زیر تقسیم بندی کرد: ۶۵%هیدروژن، ۲۴% کسیژن و۱۰%کربن. یک درصد باقیمانده شامل عناصر کم مقدار مانندزیرکونیوم،رادیوم، #بور، مس و سرب می­باشد.

🔸علی­رغم تعداد زیاد اتمها ما هنوز فضای خالی زیادی در بدن خود داریم.اگرتمامی این فضای خالی بدن فشرده و جمع میشد، بدن مابسیار بسیار کوچک می­شد. ذهن­تان منفجر می­شود بهتراست بدانید ستاره هاوسیارات وهر چیزی که در درون آنها می­باشند من جمله انسان­ها، تنها ۴ درصد از جرم جهان شناخته شده را تشکیل می­دهند. بقیه آن به باور دانشمندان از #ماده_تاریک و انرژی تاریک تشکیل شده است که در حال حاضر به خوبی شناخته و درک نشده ­اند.
@NightBelvidere1

🌗آیا می‌توان #ماده_تاریک ایجاد کرد؟

@NightBelvidere1