«نقشه‌ای برای ماده تاریک کیهان»
—---------------------------—

* گروهی از دانشمندان به رهبری دانشگاه ییل یکی از پُروضوح‌ترین نقشه‌های ماده‌ی تاریک تا به امروز را پدید آورده‌اند که نمایی پرجزییات برای وجود ماده‌ی تاریک سرد -گونه‌ی فرضیِ کُندی از ماده‌ی تاریک- فراهم می‌کند. ماده‌ی تاریک بخش بزرگی از جرم موجود در کیهان را تشکیل داده است.

نقشه‌ی #ماده‌_تاریک با بهره از داده‌های "میدان‌های مرزی #تلسکوپ_فضایی_هابل" به دست آمد. این داده‌ها از سه خوشه‌ی کهکشانی که با رفتاری مانند عدسی‌های کیهانی، بخش‌های دورتر کیهان را بزرگنمایی کرده بودند گردآوری شد؛ پدیده‌ای که به نام #همگرایی_گرانشی شناخته می‌شود.

بررسی داده‌های هابل را گروهی از پژوهشگران به رهبری اخترفیزیکدان دانشگاه ییل، پریام‌وادا ناتاراجان انجام دادند. ناتاراجان می‌گوید: «ما به کمک داده‌های این سه خوشه‌ی همگراینده توانستیم با پیروزی، نقشه‌ی دانه‌بندیِ (granularity) ماده‌ی تاریک درون این خوشه‌ها را با جزییاتی عالی تهیه کنیم. ما از همه‌ی توده‌های ماده‌ی تاریک که داده‌ها اجازه‌ی دیدنشان را به ما می‌دادند نقشه برداشته‌، و پرجزییات‌ترین نقشه‌ی مکان‌نگاشتی (توپوگرافیک) از چشم‌انداز ماده‌ی تاریک تا به امروز را پدید آورده‌ایم.»

دانشمندان بر این باورند که احتمالا ماده‌ی تاریک (ذرات پنداشتی نادیدنی که نور را نه بازمی‌تابانند و نه درمی‌آشامند، ولی می‌توانند نیروی گرانش وارد کنند) هشتاد درصد ماده‌ی درون کیهان را تشکیل داده. ماده‌ی تاریک شاید سرشت چگونگی پیدایش کهکشان‌ها و چگونگی ساختاربندی کیهان را توضیح بدهد. آزمایشگاه‌ها در ییل و جاهای دیگر در تلاش برای شناسایی ذرات سازنده‌ی ماده‌ی تاریکند؛ نامزدهای پیشرو برای آن، اکسیون‌ها و نوترالینوها هستند.

ناتاراجان می‌گوید: «با این که ما اکنون محتوای دقیق ماده‌ی تاریک کیهان و چگونگی پراکندگی آن در جهان هستی را می‌دانیم، ولی خود ذرات سارنده‌اش هنوز برایمان ناشناخته است.»

پنداشته می‌شود ذرات ماده‌ی تاریک جرم نادیدنی‌ای که مسئول همگرایی گرانشی است را فراهم می‌کند و نور کهکشان‌های دوردست را می‌خماند (خم می‌کند). خمیدگی نور مایه‌ی پیدایش اعوجاج‌هایی سامان‌مند در ساختار کهکشان‌های دوردستی می‌شود که ما آنها را از پشت این عدسی‌های کیهانی می‌بینیم. گروه ناتاراجان با رمزگشایی از این اعوجاج‌ها توانستند نقشه‌ی تازه‌ی ماده‌ی تاریک را به دست آورند.

این نقشه همخوانی نزدیک و چشمگیری با شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای از ماده‌ی تاریک که نظریه‌ها برای مدل ماده‌ی تاریک سرد پیش‌بینی کرده بودند دارد؛ سرعت حرکت ماده‌ی تاریک سرد کمتر از سرعت نور است، ولی ماده‌ی تاریک گرم سرعت بیشتری [نسبت به ماده‌ی تاریک سرد] دارد. به گفته‌ی پژوهشگران، با توجه به این که همه‌ی شواهدی که تاکنون از ماده‌ی تاریک به دست آمده نامستقیم بوده‌اند، این سازگاری با مدل استاندارد توجه‌برانگیز است.

شبیه‌سازی‌های پُروضوحی که در این پژوهش به کار رفتند -با نام برنامه‌ی Illustris- پیدایش ساختارها در کیهان بر پایه‌ی نظریه‌های پذیرفته شده‌ی کنونی را مانندسازی می‌کنند. جزییات این پژوهش در گزارشی در شماره‌ی ۲۸ فوریه‌ی ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شد.

****************************
🔴این تصویر یک نمایش سه-بعدی از پراکندگی بازسازی شده‌ی توده‌های ماده‌ی تاریک در یک خوشه‌ی کهکشانی دوردست، با بهره از داده‌های برنامه‌ی "میدان‌های مرزی" تلسکوپ فضایی هابل است. ماده‌ی نادیدنی تاریک در این نقشه از یک برآمدگی هموار ماده‌ی تاریک که توده‌هایی رویش شکل گرفته‌اند درست شده.
https://goo.gl/LptirF


—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/04/darkmatter.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram: @onestar_in_sevenskies

«نخستین تصویر از پل ماده تاریک میان کهکشان‌ها»
—----------------------------------------------

* پژوهشگران دانشگاه واترلو توانسته‌اند نخستین تصویر ترکیبی از یک پل ماده‌ی تاریک میان کهکشان‌ها را آشکار کنند. پژوهشنامه‌ی این دانشمندان در ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شده است.

این تصویر همنهاده (ترکیبی) که پیوندی از چندین تک-عکس است پیش‌بینی‌هایی را تایید می‌کند که بر پایه‌ی آنها، کهکشان‌های سرتاسر کیهان در شبکه‌ای کیهانی از ماده‌ی تاریک به هم وصل شده‌اند که تاکنون دیدارناپذیر مانده است.

#ماده‌_تاریک، جوهره‌ای رازگونه که حدود ۲۵ درصد کیهان ما را تشکیل داده نه خود نوری دارد، نه نوری می‌درآشامد (جذب نمی‌کند) و نه نوری را باز می‌تاباند، که باعث شده از چشم پنهان بماند و تنها از روی گرانشی که بر ماده‌ی معمولی وارد می‌کند به وجودش پی ببریم.

مایک هادسن، استاد اخترشناسی دانشگاه واترلو می‌گوید: «چندین دهه است که پژوهشگران وجود رشته‌هایی از ماده‌ی تاریک میان کهکشان‌ها را پیش بینی کرده بودند که با رفتاری مانند یک ابرساختار تارعنکبوتی، کهکشان‌ها را به هم پیوند داده. این تصویر ما را از پیش‌بینی‌ها فراتر برده و به چیزی که می‌توانیم ببینیم و بسنجیم رسانده.»

هادسن و همکارش، سِت اِپس که در آن زمان دانشجوی کارشناسی ارشد دانشگاه واترلو بود، از ترفندی (تکنیکی) به نام "#همگرایی_گرانشی ضعیف" بهره گرفتند، پدیده‌ای که باعث می‌شود تصویر کهکشان‌های دوردست در اثر گرانش اجرام ناپیدای نزدیک‌تر، مانند سیاره‌ها، سیاهچاله‌ها، یا در این مورد، ماده‌ی تاریک، تاب برداشته و اعوجاج یابد. این اثر در تصاویری که از یک پیمایش چندساله با تلسکوپ کانادا-فرانسه-هاوایی به دست آمده بود اندازه‌گیری شد.

آنها عکس‌های همگرایی از بیش از ۲۳۰۰۰ جفت کهکشان در فاصله‌ی ۴.۵ میلیارد سال نوری را با هم ترکیب کردند تا یک تصویر یا نقشه‌ی همنهاده که حضور ماده‌ی تاریک میان کهکشان‌ها را نشان می‌دهد را پدید آورند. نتایج نشان می‌دهند که پل ماده‌ی تاریک میان کهکشان‌هایی که کمتر از ۴۰ میلیون سال نوری با هم فاصله دارند، نیرومندترین است.

اپس می‌گوید: «با بهره از این ترفند، ما نه تنها می‌توانیم ببینیم که این رشته‌های ماده‌ی تاریک در کیهان وجود دارند، بلکه می‌توانیم اندازه‌ی گستره‌ای که این رشته‌ها کهکشان‌ها را به هم پیوند داده‌اند را نیز ببینیم.»

****************************
🔴 در این تصویر یا نقشه‌ی نقشه‌ی رنگ نمایشی می‌بینیم که رشته‌های ماده‌ی تاریک مانند پلی در پهنه‌ی فضا، کهکشان‌ها را به هم پیوند داده‌اند. جایگاه کهکشان‌های درخشان به رنگ سفید نشان داده شده و پل ماده‌ی تاریک میان آنها به رنگ سرخ.
https://goo.gl/QGs4BS

—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/04/darkmatter-bridge.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram: @onestar_in_sevenskies

«تهیه دقیق‌ترین نقشه پراکندگی ماده تاریک کیهان »
—------------------------------------------

* یافته‌ی تازه نشانگر دقت سنجش‌های گذشته از تابش زمینه‌ی ریزموج کیهان است- که از این نظریه پشتیبانی می‌کند که ماده‌ی تاریک و انرژی تاریک بیشتر جهان هستی را ساخته‌اند.

تصور کنید دانه‌ای را در زمین بکارید و بتوانید با دقت بسیار، بلندی دقیق درختی که از آن می‌روید را پیش‌بینی کنید. اکنون تصور کنید به آینده بروید و درستی پیش‌بینی خود را با عکس گرفتن نشان دهید.

اگر این دانه را مانند کیهان آغازین، و آن درخت را مانند چیزی که کیهان امروزی دیده می‌شود در نظر بگیرید، تصوری از آنچه "پیمایش انرژی تاریک" (DES، دی‌ئی‌اس) به تازگی انجام داده خواهید داشت. بر پایه‌ی گزارشی که در نشست "بخش میدان‌ها و ذرات انجمن فیزیک آمریکا" در آزمایشگاه ملی شتابدهنده‌ی فرمیِ وزارت انرژی آمریکا (DOE، دی‌اواس) ارایه شد، دانشمندان دقیق‌ترین سنجشی که تاکنون از ساختار بزرگ-مقیاس امروز کیهان انجام شده را تهیه کرده‌اند.

این سنجش‌ها از مقدار و پراکندگی ماده‌ی تاریک در کیهان امروزی با دقتی انجام شده که برای نخستین بار، با نتیجه‌گیری‌های ماهواره‌ی اروپایی پلانک از کیهان آغازین هماوردی (رقابت) می‌کند. یافته‌ی تازه‌ی دی‌ئی‌اس (درخت، در استعاره‌ی بالا) نزدیک به "پیش‌یینی‌هایی" است که به کمک داده‌های ماهواره‌ی پلانک از کیهان دورست (تخم) به دست آمده بود، و به دانشمندان اجازه می‌دهد شناخت بیشتری از چگونگی فرگشت کیهان در درازنای ۱۴ میلیارد سال پیدا کنند.

@onestar_in_sevenskies
اسکات دادلسون از آزمایشگاه فرمی (فرمی‌لب)، و یکی از دانشمندان اصلی این پژوهش می‌گوید: «این دستاوردی فراتر از هیجان‌انگیز است. ما برای نخستین بار توانسته‌ایم ساختار کنونی کیهان را به همان روشنیِ روزگار کودکی آن ببینیم، و مسیر میان یکی به دیگری را دنبال کرده و پیش‌بینی‌های بسیار در آن را تایید کنیم.»

مهم‌تر از همه این که این یافته‌ها پشتیبان نظریه‌ای هستند که می‌گوید ۲۶ درصد کیهان از جنس ماده‌ی رازگونه‌ی تاریک، و فضا انباشته از یک جوهره‌ی نادیدنی دیگر به نام انرژی تاریک است که باعث شتاب شدن گسترش کیهان شده و ۷۰ درصد آن را تشکیل داده است.

تناقض اینست که سنجش پراکندگی ساختار بزرگ-مقیاس کیهان در گذشته‌ی دور ساده‌تر از کیهان کنونی است. در ۴۰۰ هزار سال پس از مهبانگ، کیهان انباشته از گازی برافروخته بود که نور آن تا امروز هم پاییده و دیده می‌شود. نقشه‌ی ماهواره‌ی پلانک از #تابش_زمینه‌_ریزموج کیهان نمایی از جهان هستی در روزگار بسیار دور به ما می‌دهد. از آن روزگار تاکنون، گرانشِ #ماده‌_تاریک مواد را به سوی هم کشیده و گرد هم آورده و کیهان را توده‌تر کرده. ولی انرژی تاریک با این روند مخالفت کرده و مواد را از هم دور می‌کند. کیهان‌شناسان با بهره از نقشه‌ی پلانک به عنوان آغاز، می‌توانند دستاورد این نبرد و کشاکش در درازنای تاریخ ۱۴ میلیاردساله‌ی کیهان را با دقت اندازه بگیرند.
@onestar_in_sevenskies
جو زونتز، از دانشگاه ادینبرو که ...

ادامه‌ی مطلب را در پست بعدی بخوانید:
👇👇👇👇👇👇

«آیا ماده تاریک در کهکشان راه شیری سریع‌تر نابود می‌شود؟»
—-------------------------------------------------------

* بر پایه‌ی نظریه‌ای تازه، ماده‌ی تاریک در کهکشان راه شیری گویا بسیار سریع‌تر از کهکشان‌های بزرگ‌تر یا کوچک‌تر و همچنین در کهکشان‌های آغازین کیهان نابود شود.

دانشمندان بنیاد پژوهش‌های بنیادی تاتا در بمبئی نظریه‌ای را ارایه کرده‌اند که می‌گوید #ماده‌_تاریک در کهکشان راه شیری شاید بسیار سریع‌تر از کهکشان‌های بزرگ‌تر یا کوچک‌تر و در کهکشان‌های روزگار آغازین کیهان نابود شود.

آنیربان داس به همراه مشاورش، دکتر باسودب داسگوپتا به این دلیل چنین احتمالی را مطرح کردند که تقریبا در همه‌ی مشاهداتِ انجام شده تاکنون هیچ سیگنالی که نشانگر واپاشی ماده‌ی تاریک باشد جایی دیده نشده- به جز سیگنال‌های وسوسه‌انگیزی از کهکشان راه شیری که توسط آشکارسازهای PAMELA و AMS02 و تلسکوپ پرتوگامای فرمی دریافت شده. اگر بررسی‌های بیشتر تایید کند که سرچشمه‌ی این سیگنال‌ها ماده‌ی تاریک است و سیگنال‌ها از جاهای دیگری به جز راه شیری دریافت نشوند، نظریه‌ی آنها می‌تواند کهکشان راه شیری را کهکشانی ویژه نشان دهد.

در آسمان فریبنده‌ی شب، با بی‌شمار ستاره و کهکشان درونش، ما تنها حدود ۲۰ درصد از همه‌ی ماده‌ی موجود در کیهان را می‌بینیم. بقیه‌ی آن را گونه‌ای ماده‌ی بی‌فروغ و بیگانه تشکیل داده که بسیار کم از آن می‌دانیم. این به اصطلاح "ماده‌ی‌ تاریک" در چند دهه‌ی گذشته به شدت مورد بررسی و پژوهش بوده. بر پایه‌ی بسیاری از نظریه‌های رایج، ذرات ماده‌ی تاریک در همه‌ی اجرام بزرگ و کوچک و در هر زمانی از تاریخ کیهان، با نرخی یکسان نابود می‌شود.

این پژوهش تازه که گزارش آن روز ۲۳ ژوئن ۲۰۱۷ در نشریه‌ی فیزیکال ریویو لترز منتشر شد نشان می‌دهد که این رفتار شگفت‌آور ماده‌ی تاریک، که نرخ نابودی‌اش همه‌ جا یکسان نیست، ریشه در تقارن‌های نابودی ذرات این ماده دارد. همچنین، به پیش‌بینی این پژوهش، ماده‌ی تاریک از بیش از یک ذره ساخته شده و برهم‌کنش آن از راه یک ذره‌ی کم‌جرمِ هنوز ناشناخته انجام می‌شود. نبودِ سیگنال‌های نابودی ماده‌ی تاریک بیرون از راه شیری می‌تواند یک نشانه‌ی کلیدی برای این نظریه باشد، که رصدهای بیشتر آن را به آزمایش خواهد گذاشت.

_________
تصویر: * در این تصویر که بر پایه‌ی داده‌های ۵ ساله‌ی ماهواره‌ی فرمی ناسا درست شده، سرتاسر آسمان را در طیف پرتوهای گاما، انرژی‌های بالاتر از ۱ گیگاالکترون ولت می‌بینیم. رنگ‌های روشن‌تر نشانگر درخشش بیشترِ پرتو گاما هستند. نوار درخشان مرکز تصویر مربوط به کهکشان خودمانست.
https://goo.gl/Z8XMZR
—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/08/DarkMatter.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies

«کوچک ولی پراهمیت»
—------------------—

در این عکسِ #تلسکوپ_فضایی_هابل ناسا، یک کهکشان کوتوله به نام ان‌جی‌سی ۵۹۴۹ در #صورت_فلکی_اژدها را می‌بینیم. فاصله‌ی این کهکشان از زمین حدود ۴۴ میلیون سال نوریست، یعنی در همسایگی راه شیری جای دارد. به لطف همین نزدیکی به ما، ان‌جی‌سی ۵۹۴۹ هدفی عالی برای بررسی کهکشان‌های کوتوله است.

ان‌جی‌سی ۵۹۴۹ به داشتن جرمی حدود یک صدم راه شیری، یک کهکشان کوتوله‌ی به نسبت انبوه و چگال به شمار می‌آید. این کهکشان به دلیل شمار به نسبت کمِ ستارگانش به عنوان یک #کهکشان_کوتوله رده‌بندی شده، ولی بازوهای مارپیچی شل و ولش باعث شده در رده‌های کهکشان‌های مارپیچی میله‌ای نیز گنجانده شود. این ساختار که در این عکس نمایانست، کهکشان را مانند چرخ‌دنده‌ای به هم ریخته نشان می‌دهد.

ان‌جی‌سی ۵۹۴۹ با وجود کوچکی‌اش، به دلیل نزدیک بودن به زمین از پشت تلسکوپ‌های به نسبت کوچک نیز دیده می‌شود، حتی به کوچکی تلسکوپی که نخستین بار در سال ۱۸۰۱، ویلیام هرشل به کمکش آن را دید.

اخترشناسان هنگامی که به سراغ کهکشان‌های کوتوله‌ای مانند ان‌جی‌سی ۵۹۴۹ می‌روند، با شگفتی‌های کیهانی بسیاری روبرو می‌شوند. برای نمونه، این که پراکندگی #ماده‌_تاریک در کهکشان‌های کوتوله بسیار گیج‌کننده است (مساله‌ی "هاله‌ی تیزه‌ای" یا مساله‌ی تیزه-مرکز)، و این که شبیه‌سازی‌های ما از کیهان پیش‌بینی می‌کند که کهکشان‌های کوتوله باید بسیار پرشمارتر از چیزی که پیرامونمان می‌بینیم باشند ("مساله‌ی کهکشان کوتوله" یا "ماهواره‌های گمشده").

#کهکشان_مارپیچی
https://goo.gl/whxLKP
—----------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/08/NGC5949.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
telegram.me/onestar_in_sevenskies

«کشف کهکشان‌هایی که در مرکز خوشه‌های کهکشانی "وول می‌خورند"»
—----------------------------------------------------------------

اخترشناسان به کمک تلسکوپ فضایی هابل ناسا پی برده‌اند که درخشان‌ترین کهکشان‌ها در خوشه‌های کهکشانی، نسبت به مرکز جرم خوشه "می‌لولند" (وول می‌خورند). این یافته‌ی نامنتظره با پیش‌بینی‌های کنونی مدل استانداردِ ماده‌ی تاریک سازگار نیست. شاید بررسی بیشتر در این باره بتواند بینش‌های تازه‌ای درباره‌ی سرشت ماده‌ی تاریک به ما بدهد، شاید حتی نشان دهد که در این باره نیاز به فیزیک تازه‌ای داریم.

ماده‌ی تاریک کمی بیش از ۲۵ درصد جرم-انرژی کیهان را تشکیل می‌دهد ولی به طور مستقیم دیده نمی‌شود و از همین رو به عنوان یکی از بزرگ‌ترین رازهای اخترشناسی نوین دانسته می‌شود. هم کهکشان‌ها و هم خوشه‌های کهکشانی با هاله‌هایی نادیدنی از ماده‌ی تاریک در بر گرفته شده‌‌اند. خوشه‌های کهکشانی گروه‌های غول پیکری از کهکشانند که گاه تا هزار کهکشان را در خود جای داده‌اند و همه‌ی آنها در گاز داغ میان‌کهکشانی غرقند. چنین خوشه‌هایی هسته‌های بسیار چگال و انبوهی دارند که در هر یک، کهکشانی غول‌آسا با عنوان "درخشان‌ترین کهکشان خوشه" (بی‌سی‌جی، BCG) دیده می‌شود.

مدل استاندارد ماده‌ی تاریک (مدل ماده‌ی تاریک سرد) پیش‌بینی می‌کند که اگر یک خوشه‌ی کهکشانی پس از گذراندن دوره‌ی پرآشوب ادغام کهکشان‌ها، به یک حالت واهِلیده (آرام گرفته، relaxed) برگردد، دیگر درخشان‌ترین کهکشانش (بی‌سی‌جی) از مرکز خوشه جابجا نخواهد شد و نفوذ گرانشی سهمگین ماده‌ی تاریک، آن را سر جای خود نگه خواهد داشت.

ولی اکنون گروهی از اخترشناسان سوییسی، فرانسوی و بریتانیایی با بررسی ۱۰ #خوشه‌_کهکشانی به کمک #تلسکوپ_فضایی_هابل دریافته‌اند که بر خلاف چشمداشت‌ها، بی‌سی‌جی‌های آنها در مرکز خوشه ثابت نیستند.

بر پایه‌ی داده‌های هابل، با آن که این خوشه‌ها دیرزمانیست به حالت واهلیده رسیده‌اند، ولی این کهکشان‌ها دارند به گرد مرکز جرم (گرانیگاه) خوشه "می‌لولند". به بیان دیگر، مرکز بخش دیدارپذیر هر یک از این خوشه‌ها و گرانیگاه کلی آنها (که هاله‌ی ماده‌ی تاریک را هم در بر دارد) بر هم منطبق نیستند و به اندازه‌ی ۴۰ هزار سال نوری از هم فاصله دارند.

دیوید هاروی، اخترشناس بنیاد پلی‌تکنیک فدرال لوزان سوییس (EPFL)، و نویسنده‌ی اصلی گزارش این پژوهش می‌گوید: «ما پی بردیم که این بی‌سی‌جی‌ها به گرد مرکز هاله‌ها می‌لولند. این نشان می‌دهد که در مرکز این خوشه‌ها به جای یک منطقه‌ی انبوه و چگال (چیزی که مدل ماده‌ی تاریک سرد پیش‌بینی کرده)، ناحیه‌ای با چگالی بسیار کمتر وجود دارد. این یک نشانه‌ی خیره‌کننده از وجود گونه‌های ناشناخته‌ای از ماده‌ی تاریک درست در قلب خوشه‌های کهکشانیست.»

بررسی حرکت بی‌سی‌جی‌ها تنها می‌تواند به هنگام بررسی رفتار #همگرایی_گرانشی خوشه‌ها انجام شود. این خوشه‌ها به اندازه‌ای پرجرمند که فضازمان را خم کرده و باعث شده‌اند مسیر نوری که از اجرام دورتر (اجرام پشتشان) تابیده را خم کنند [مانند یک عدسی]. این اثر که به نام همگرایی گرانشی قوی شناخته می‌شود می‌تواند در تهیه‌ی نقشه از ماده‌ی تاریک خوشه‌های کهکشانی به کار رود، و به اخترشناسان اجازه دهد جای گرانیگاه را به دقت شناسایی کرده و سپس انحراف بی سی‌جی‌ها از این مرکز را اندازه بگیرند.

اگر این "لنگش" یک پدیده‌ی ناشناخته‌ی اخترفیزیکی نباشد و در حقیقت دستاورد رفتار ماده‌ی تاریک باشد، پس با مدل استاندارد ماده‌ی تاریک همخوانی نداشته و تنها می‌تواند با "برهمکنش ذرات #ماده‌_تاریک با یکدیگر" توجیه شود- یک ناسازگاری (تناقض) نیرومند با تعریف کنونی ما از ماده‌ی تاریک. این می‌تواند نشان دهد که برای حل راز ماده‌ی تاریک نیازمند فیزیک بنیادی تازه‌ای هستیم.

فردریک کوربَن، یکی از نویسندگان پژوهش از EPFL در پایان می‌گوید: «ما چشم به راه کاوشگرهای بزرگی مانند ماهواره‌ی اقلیدس هستیم که مجموعه داده‌های ما را گسترش خواهند داد. پس از آن خواهیم فهمید که این لولیدن بی‌سی‌جی‌ها زیر سر یک پدیده‌ی اخترفیزیکی تازه‌ است یا فیزیک بنیادی تازه‌ای نیاز داریم. هر کدام که باشد، چیز هیجان‌انگیزی خواهد بود!»

**********
تصویر: خوشه‌ی کهکشانی آبل اس۱۰۶۳ از چشم تلسکوپ هابل. این خوشه به اندازه‌ای پرجرم است که مانند یک عدسی همگرا، نور اجرام پشتش را خمانده و به چشم ما رسانده. این خوشه با فاصله‌ی ۴ میلیارد سال نوری از زمین، در صورت فلکی درنا جای دارد.


https://goo.gl/SaETxg
—---------------------------------------—
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/10/DarkMatter.html
—-------------------------------------------------
تلگرام یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies

«تارهایی که در سرتاسر کیهان تنیده شده»
—---------------------------------—

آیا جهان ما در تسخیر چیزیست؟ این نقشه‌ی "ماده‌ی تاریک" گویا چنین چیزی را نشان می‌دهد.

نیروی گرانشی که از سوی ماده‌ی نادیدنیِ تاریک وارد می‌شود بهترین توضیح برای این پرسش است که چرا کهکشان‌ها اینقدر سریع دور خود می‌چرخند، چرا کهکشان‌ها اینقدر سریع خوشه‌های کهکشانی را دور می‌زنند، چرا عدسی‌های گرانشی اینقدر شدید نور را خم می‌کنند، و چرا پراکندگی ماده‌ی دیدارپذیر (معمولی) هم در فضای نزدیک و هم در پس‌زمینه‌ی ریزموج کیهانی به این شکل است.

در این تصویر که از آنِ نمایشگاه جهان تاریکِ آسمان‌نمای هایدن در موزه‌ی تاریخ طبیعی آمریکاست، نمایی از چگونگی تسخیرِ کیهان توسط ماده‌ی فراگیر تاریک را نشان می‌دهد.

این تصویر خود بخشی از یک شبیه‌سازی پرجرییات است و در آن، رشته‌های درهم پیچیده‌ی ماده‌ی تاریک (به رنگ سیاه) را می‌بینیم که مانند تار عنکبوت در کیهان تنیده شده، و در اندک جاهایی از آن هم توده‌های ماده‌ی باریونی (ماده‌ی معمولی) به رنگ نارنجی دیده می‌شود.

این شبیه‌سازی‌ها از دید آماری همخوانی نزدیکی با مشاهدات اخترشناسی دارند.

چیزی که مایه‌ی هراس است اینست که #ماده‌_تاریک اگرچه جوهره‌ای شگفت‌انگیز و کاملا ناشناخته است، ولی شگفت‌انگیزترین سرچشمه‌ی گرانش در کیهان نیست.

این افتخار اکنون از آنِ #انرژی_تاریک است، سرچشمه‌ی یکدست‌تری از گرانشِ -البته از نوع وازننده (پادگرانش)- که تا جایی که می‌دانیم بر روند گسترش کیهان فرمان می‌راند.

#apod
https://goo.gl/8qJD2s
—---------------------------------------—
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2017/10/blog-post_31.html
—-------------------------------------------------
کانال یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies

«پرتوهای X نامنتظره از یک خوشه کهکشانی»
—----------------------------------------

خوشه‌ی کهکشانی برساووش به گونه‌ی شگفت‌انگیزی در یک رنگ ویژه‌ از طیف #پرتو_X می‌درخشد، ولی چرا؟

هیچ کس پاسخ قطعی این پرسش را نمی‌داند ولی بر پایه‌ی انگاشتی (فرضیه‌ای) که بسیار بر سرش بحث و گفتگو شده، این پرتوهای ایکس سرنخی برای شناسایی سرشتِ ماده‌ی تاریک‌اند که دیرزمانیست در پی آنند.

این راز درباره‌ی رنگی از طیف پرتو ایکس با انرژی ۳.۵ کیلوالکترون ولت است- به نظر می‌رسد مناطق بیرون از مرکز خوشه در این طیف به شدت می‌درخشند ولی اگر یکراست به بخش‌های پیرامون مرکز خوشه که احتمالا ابرسیاهچاله‌ای نیز در آنست نگاه کنیم، اثر چندانی از پرتوهای ۳.۵ کیلو الکترون ولت دیده نمی‌شود.

بر پایه‌ی نظریه‌ی بسیار جنجال‌برانگیز که درین باره پیشنهاد شده، اینجا می‌تواند چیزی باشد که تاکنون هرگز دیده نشده: ماده‌ی تاریک فلورسنت (اف‌دی‌ام، FDM).

ذرات این گونه از ماده‌ی تاریک می‌توانند پرتوهای ایکس ۳.۵ کیلوالکترون ولت را درآشامند (جذب کنند). اگر چنین چیزی درست باشد، ذرات اف‌دی‌ام پس از جذب می‌توانند این پرتوهای ایکس ۳.۵ کیلوالکترون ولت را از سرتاسر خوشه بگسیلند و یک خط گسیلشی (نشری) پدید بیاورند.

ولی اگر به ذراتی از این ماده که در خوشه، میان ما و منطقه‌ی مرکزی آن، پیرامون ابرسیاهچاله هستند نگاه کنیم، جذب بیشتری از اف‌دی‌ام‌ها دیده می‌شود که این به پیدایش یک طیف درآشامی (جذبی) در این طیف می‌انجامد.

در اینجا تصویری از #خوشه‌_کهکشانی برساووش را می‌بینیم که در آن، پرتوهای نور دیدنی (مریی) و رادیویی به رنگ سرخ، و پرتوهای X که توسط رصدخانه‌ی زمین‌گرد چاندرای ناسا گردآوری شده هم به رنگ آبی نشان داده شده است.

#apod #ماده_تاریک
https://goo.gl/JgaE9J
—-------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/01/ap180102.html
—-------------------------------------------------
کانال یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies

«خوشه کهکشانی چاقالو!»
—----------------------

در سال ۲۰۱۴ که اخترشناسان به کمک تلسکوپ فضایی هابل این خوشه‌ی کهکشانی غول‌پیکر را یافتند، پی بردند که جرمی باورنکردنی به اندازه‌ی سه میلیون میلیارد برابر خورشید را در خود جای داده- بنابراین چندان جای شگفتی نیست که نام "ال گوردو" ("چاقالو" در زبان اسپانیایی) را رویش گذاشتند!

خوشه‌ی چاقالو که به نام رسمی "ای‌سی‌تی-سی‌ال‌جی۰۱۰۲-۴۹۱۵" نیز شناخته می‌شود، بزرگ‌ترین، داغ ترین، و در طیف پرتو X درخشان‌ترین خوشه‌ی کهکشانی است که تاکنون در دوردست‌های کیهان یافته شده. گفتنی‌ست فاصله‌ی آن از زمین به ۷ میلیارد سال نوری می رسد.

خوشه‌های کهکشانی بزرگ‌ترین اجرامی در کیهانند که با نیروی گرانش یکپارچه نگه داشته شده‌اند. آنها در درازنای میلیاردها سال ساخته می‌شوند- گروه‌های کهکشانی کوچک به آهستگی گرد هم می‌آیند و چنین خوشه‌هایی را پدید می‌آورند. در سال ۲۰۱۲، بررسی‌های انجام شده با تلسکوپ بسیار بزرگ (وی‌ال‌تی) در رصدخانه‌ی جنوبی اروپا، رصدخانه‌ی پرتو X چاندرای ناسا، و تلسکوپ کیهان‌شناسی آتاکاما نشان دادند که ال گوردو در واقع از دو #خوشه‌_کهکشانی تشکیل شده که دارند با سرعت میلیون‌ها کیلومتر بر ساعت در قلب هم فرو می‌روند.

پیدایش خوشه‌های کهکشانی بستگی بسیار زیادی به #ماده‌_تاریک و انرژی تاریک دارد؛ بنابراین بررسی چنین خوشه‌هایی می‌تواند به ما در شناخت این پدیده‌های کم‌آشنا کمک کند. در سال ۲۰۱۴ تلسکوپ هابل نشان داد که بیشتر جرم ال گوردو از گونه‌ی ماده‌ی تاریک است. شواهد نشان می‌دهد که جرم "معمولی" ال گوردو (که به طور عمده از گازهای داغی تشکیل شده که به شدت در طیف پرتو ایکس می‌درخشند)، در هنگامه‌ی برخورد دو خوشه از ماده‌ی تاریک جدا شده است. گازهای داغ از سرعتشان کاسته شده ولی ماده‌ی تاریک نه.

#تلسکوپ_فضایی_هابل این عکس را به کمک دوربین پیمایشی پیشرفته‌ و دوربین میدان‌گسترده‌ی شماره ۳ی خود و به عنوان بخشی از یک برنامه‌ی رصدی گسترده به نام RELICS گرفته. در این برنامه از ۴۱ خوشه‌ی بزرگ کهکشانی برای یافتن کهکشان‌های درخشان دوردست تصویربرداری می‌شود تا در آینده با تلسکوپ فضایی جیمز وب (JWST) با جزییات بیشتری بررسی شوند.
https://goo.gl/dMmHtC
********
یک ستاره در هفت آسمان: * خط عمودی آبی‌رنگی که در مرکز چارچوب دیده می‌شود تصویر کهکشانی در آن سوی خوشه است که گرانش سهمگین خوشه با رفتار یک عدسی گرانشی، آن را به شکلی دیدنی دستخوش اعوجاج کرده.

********

خبر سال ۲۰۱۴: * خوشه کهکشانی "چاقالو" بسیار بزرگ‌تر از آنست که گمان می‌رفت (https://goo.gl/Tt7LXt)

—-------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/01/ElGordo.html
—-------------------------------------------------
کانال یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies

«آندرومدا اصلا هم بزرگ‌تر از راه شیری نیست!»
—------------------------------------------—

* کهکشان راه شیری دارد به سوی برخوردی کیهانی با همسایه‌اش، #کهکشان_زن_در_زنجیر یا آندرومدا پیش می‌رود. ولی گویا دانشمندان باید یک بازنگری درباره‌ی چگونگی این رویارویی انجام دهند: پژوهشی تازه نشان داده که آندرومدا کوچک‌تر از چیزیست که اخترشناسان می‌پنداشتند؛ این می‌تواند بر پیش‌بینی آنچه در این برخورد روی خواهد داد اثر بگذارد.

پژوهش‌های گذشته نشان می‌دادند که اندازه‌ی کهکشان آندرومدا دو یا سه برابر راه شیری‌ست، ولی یک روش تازه‌ برای اندازه‌گیری جرم کهکشان‌ها نشان می‌دهد که این نزدیک‌ترین همسایه‌ی بزرگ ما تقریبا هم‌اندازه‌ی کهکشان خودمانست. این بررسی تازه در مرکز بین‌المللی پژوهش‌های اخترشناسی رادیویی (ICRAR) انجام گرفته.

بر پایه‌ی این پژوهش، جرم کهکشان آندرومداهم‌ارز ۸۰۰ میلیارد خورشید است که تقریبا برابر با جرم راه شیریست.

این پژوهشگران برای اندازه‌گیری جرم آندرومدا از شگردی بهره گرفتند که در آن، سرعت مورد نیاز برای گریز از یک کهکشان اندازه گرفته می‌شود [سرعت گریز].

پراجوال کافله، نویسنده‌ی اصلی این پژوهش از دانشگاه استرالیای باختری (وسترن استرالیا) می‌گوید: «هنگامی که یک موشک به فضا پرتاب می‌شود، باید به سرعت [دستکم] ۱۱ کیلومتر بر ثانیه برسد تا بتواند بر کشش گرانشی زمین چیره شود. خانه‌ی کهکشانی‌مان، راه شیری بیش از یک تریلیون بار پرجرم‌تر از سیاره‌ی کوچکمان است، بنابراین برای گریختن از چنگ گرانش آن باید به سرعت ۵۵۰ کیلومتر بر ثانیه برسیم. ما این شگرد را برای اندازه‌گیری جرم کهکشان آندرومدا به کار بردیم.» [این دانشمندان سرعت گریز کهکشان آندرومدا را حدود ۴۷۰ کیلومتر بر ثانیه به دست آوردند]

به گزارش این دانشمندان، امکان دارد در پژوهش‌های گذشته مقدار #ماده‌_تاریک در کهکشان آندرومدا دست بالا گرفته شده، و باعث شده جرمش بیش از چیزی که هست به نظر برسد.

ماده‌ی تاریک ۸۰ درصد کل جرم کیهان را تشکیل داده. این جوهره‌ی نادیدنی به طور عمده در کهکشان‌ها انباشته شده و بنابراین گمان می‌رود که "چسبی" است که کهکشان‌ها را یکپارچه نگه داشته.

کافله می‌گوید: «ما با بررسی مدارهای ستارگان پرسرعت پی بردیم که ماده‌ی تاریک این کهکشان بسیار کمتر از چیزیست که فکر می‌کردیم، و تنها یک سوم برآوردهای گذشته است.»

#کهکشان_آندرومدا یک کهکشان مارپیچی غول‌پیکر است که تنها ۲.۵ میلیون سال نوری از ما فاصله دارد، به گونه‌ای که از روی زمین با چشم نامسلح هم دیده می‌شود. این کهکشان و کهکشان راه شیری دو عضو اصلی #گروه_محلی کهکشان‌ها هستند و با هم بر آن فرمان می‌رانند.

آندرومدا و راه شیری تا ۴ میلیارد سال دیگر برخوردی سر به سر با هم خواهند داشت. اگرچه بررسی‌های گذشته پیش‌بینی کرده بودند که آندرومدا راه شیری را خواهد بلعید، ولی به گفته‌ی این دانشمندان، یافته‌های تازه نشان می‌دهند که نیاز به شبیه‌سازی‌های تازه‌ای برای این رویارویی میان‌کهکشانی داریم.

کافله می‌گوید: «این به کلی شناخت ما از گروه محلی را دگرگون می‌کند. ما فکر کرده بودیم یک کهکشان بسیار بزرگ با کهکشانِ کمی کوچک ترِ راه شیری [در گروه محلی] داریم، ولی این نظریه همه چیز را تغییر داد. این که توانسته‌ایم به روشی تازه دست بیابیم و ناگهان ببینیم کل شناخت ۵۰ ساله‌مان از گروه محلی غلط بوده بسیار هیجان‌انگیزست.»

گزارش این دانشمندان در شماره‌ی ۱۵ فوریه‌ی ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شده است.
#برخورد_کهکشانی

**
🔴تصویر: کهکشان‌های زن در زنجیر (آندرومدا) و راه شیری در هنگامه‌ی نبردی که ۴ میلیارد سال دیگر آغاز خواهد شد. این عکس نمای ثابتی از یک ویدیوی شبیه‌سازی است که آن را می‌توانید در پست بعد ببینید
https://goo.gl/bF2XXj
—-------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/02/AndromedaVsMilkyWay.html
—-------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

«جستجوی نخستین ستارگان کیهان به کشف نشانه‌های ماده تاریک انجامید»
—----------------------------------------------------------------------------

* گروهی از اخترشناسان به رهبری جاد بومن از دانشگاه ایالتی آریزونا هنگامی که سرگرم جستجو برای یافتن نخستین ستارگان کیهان از راه سیگنال‌های رادیویی بودند به گونه‌ای نامنتظره به سیگنا‌ل‌هایی مربوط "ماده‌ی تاریک"، رازآلودترین بلوک ساختمانی فضا برخوردند.

این نظریه که این سیگنال‌ها نشانه‌ی ماده‌ی تاریکند از مقاله‌‌ی دیگری سرچشمه می‌گیرد که توسط رنان بارکانا از دانشگاه تل آویو در این هفته در نیچر منتشر شد و می‌گوید این سیگنال‌ اثباتِ برهمکنش میان ماده‌ی معمولی و #ماده‌_تاریک در آغاز کیهانست. به گفته‌ی بارکانا، این کشف نخستین اثبات سرراست از اینست که ماده‌ی تاریک وجود دارد و از ذراتی کم‌جرم هم تشکیل شده است.

این سیگنال که با یک رادیوتلسکوپ نوین به نام "اِجِز" (EDGES) دریافت شده، از روزگاری بسیار کهن، ۱۸۰ میلیون سال پس از مهبانگ آمده.

بارکانا می‌گوید: «ماده‌ی تاریک کلید رمزگشایی از این راز است که کیهان از چه ساخته شده. ما درباره‌ی عنصرهای سازنده‌ی زمین، خورشید و دیگر ستارگان چیزهای بسیاری می‌دانیم، ولی بیشتر ماده‌ی درون کیهان نادیدنیست و به نام "ماده‌ی تاریک" شناخته می‌شود. ما از روی گرانش نیرومند ماده‌ی تاریک به وجودش پی برده‌ایم، ولی از چیستی آن هیچ نمی‌دانیم. از همین رو ماده‌ی تاریک یکی از بزرگ‌ترین رازهای فیزیک مانده است.»

«ما برای گشودن این راز باید به گذشته برگردیم. اخترشناسان می‌توانند گذشته را ببینند زیرا نور برای رسیدن به چشم ما به زمان نیاز دارد. ما خورشید را در وضعیت هشت دقیقه پیش آن می‌بینیم، ولی ستارگان بسیار دوردست کیهان را به گونه‌ای می‌بینیم که میلیاردها سال پیش بوده‌اند.»

بومن و همکارانش دریافت یک سیگنال رادیویی در بسامد ۷۸ مگاهرتز را گزارش دادند. پهنای نمایه‌ی (پروفایل) دیده شده به طور عمده با چشمداشت‌ها همخوانی دارد، ولی دامنه‌ی آن را هم بزرگ‌تر از پیش‌بینی‌ها یافتند (نشانه‌ی درآشامش یا جذب بیشتر) که نشان می‌دهد این گاز باستانی سردتر از چشمداشت‌ها بوده.

بارکانا می‌گوید دمای این گاز از راه برهمکنش هیدروژن با ماده‌ی سرد تاریک پایین رفته. وی می‌گوید: «من پی بردم که این سیگنال شگفت‌انگیز حضور دو بازیگر را نشان می‌دهد: نخستین ستارگان، و ماده‌ی تاریک. نخستین ستارگان کیهان این سیگنال را تولید کردند، و همزمان، ماده ی تاریک با برخورد به ماده‌ی معمولی آن را سرد کرد. ماده‌ی فراسرد به طور طبیعی این سیگنال رادیویی نیرومند را توضیح می‌دهد.»

فیزیکدانان انتظار داشتند ذرات ماده‌ی تاریک سنگین باشد، ولی این کشف، ذراتی کم‌جرم را نشان می‌دهد. بارکانا بر پایه‌ی این سیگنال رادیویی استدلال می‌کند که ذره‌ی ماده‌ی تاریک سنگین‌تر از جرم چند پروتون نیست. وی می‌گوید: «این بینش به تنهایی توان این را دارد که مسیر جستجوی ماده‌ی تاریک را تغییر دهد.»

بر پایه‌ی نظریه، هنگامی که ستارگان در آغاز کیهان ساخته شدند، نورشان به دل انبوه گاز هیدروژن آغازین نفوذ کرد و ساختار درونی آن را دگرگون کرد. این باعث شد گاز هیدروژن فوتون‌های تابش زمینه‌ی ریزموج کیهان را در طول موج ویژه‌ی ۲۱ سانتیمتر درآشامد (جذب کند)، و مُهری در طیف رادیویی بزند که می‌بایست امروز در بسامدهای رادیویی زیر ۲۰۰ مگاهرتز دیده شود. مشاهدات با همه چیز این نظریه همخوانی دارند به استثنای شدت نامنتظره‌ی درآشامش (جذب).

پرفسور بارکانا پیش‌بینی می‌کند که ماده‌ی تاریک یک الگوی بسیار ویژه از امواج رادیویی پدید آورد که اکنون می‌تواند با آرایه‌های بزرگ آنتن‌های رادیویی دیده شود. یکی از این آرایه‌ها SKA (آرایه‌ی کیلومتر مربعی) است، بزرگ‌ترین رادیوتلسکوپ دنیا که هنوز در دست ساخت است. بارکانا در پایان می‌گوید: «رصد چنین چیزی با SKA می‌تواند تایید کند که نخستین ستارگان واقعا ماده‌ی تاریک را نشان می‌دهند.»

توضیح تصویر:
🔴 الگوی موج رادیویی در آسمان که در اثر آمیختگی پرتوهای نخستین ستارگان با اثر ماده‌ی تاریک پدید آمده. مناطق آبی جاهایی هستند که ماده‌ی تاریک ماده‌ی معمولی را بیشتر از جاهای دیگر خنک کرده.
https://goo.gl/b9v7xK
—-------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/03/DarkMatter.html
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

«سیگنال اسرارآمیز مرکز کهکشان از گذشته می‌آید نه از ماده تاریک»
—------------------------------------------------------------—

* بر پایه‌ی پژوهشی تازه، سیگنال کیهانی اسرارآمیزی که از مرکز کهکشان راه شیری دریافت می‌شود در حقیقت از ستارگان باستانی می‌آید نه از ماده‌ی تاریک.

پرتوهای گامای پرانرژی‌ِ بیش از اندازه‌ای از هسته‌ی کهکشان ما (از کوژ کهکشان) دریافت می‌شود. در بررسی‌های گذشته، ریشه‌ی این فراوانیِ اسرارآمیز را #ماده‌_تاریک دانسته بودند- جوهره‌ی نادیدنی رازگونه‌ای که هیچ نور یا انرژی‌ای نمی‌گسیلد، ولی گمان بر اینست که بیشتر ماده‌ی موجود در کیهان را تشکیل داده.

ولی بر پایه‌ی پژوهشی تازه از سوی دانشگاه ملی استرالیا (ANU)، سرچشمه‌ی این پرتوهای گاما نه ماده‌ی تاریک، بلکه هزاران #ستاره‌_نوترونی سریع-چرخان به نام "تپ‌اخترهای میلی‌ثانیه‌ای" است که به باور دانشمندان چیزی نزدیک به ۱۰ میلیارد سال سن دارند. از آنجایی که این ستارگان بسیار دورند، پرتوهایشان با هم یکی شده و سیگنالی که اخترشناسان در گذشته آن را ناشی از ماده‌ی تاریک تعبیر کرده بودند را ساخته‌اند.

رولند کروکر از مدرسه‌ی پژوهش اخترشناسی و اخترفیزیکِ ای‌ان‌یو می‌گوید: «تابش‌های این چند هزار ستاره‌ی چگال که در فاصله‌ی مرکز کهکشان به گرد آن در گردشند می‌توانند با هم آمیخته شده و سیگنالی با پراکندگی یکدست، همان چیزی که ما از ماده‌ی تاریک انتظار داریم را تقلید کنند.»

اگرچه ماده‌ی تاریک به طور مستقیم دیده نمی‌شود، ولی گمان می‌رود از ذرات سنگین با برهم‌کنش ضعیف (ویمپ، WIMP) تشکیل شده. این ذرات گاهی می‌توانند به هم برخورد کنند و نوری بگسیلند که یک میلیارد بار پرانرژی‌تر از نور دیدنی (مریی) است. به همین دلیل بوده که دانشمندان در گذشته می‌پنداشتند پرتوهای گامایی که از مرکز کهکشان راه شیری دریافت می‌شود از ماده‌ی تاریک سرچشمه گرفته [گاما پرانرژی‌ترین تابش کیهان است].

این پژوهشگران با بهره از داده‌های تلسکوپ فضایی پرتو گامای فرمی (که از ۲۰۰۸ تاکنون در مدار زمینست) دریافتند که سیگنال‌های پرتو گامای مرکز کهکشان پراکندگی ستارگان در مرکز کهکشان را بازتاب می‌دهند. این داده‌ها تایید دیگری بر این نظریه‌اند که این پرتوهای گاما نه از ماده‌ی تاریک، بلکه ازستارگان پیر سرچشمه گرفته.

کروکر می‌گوید: «شاید مرکز کهکشان ما انباشته از ماده‌ی تاریک باشد، ولی پر از ستارگان پیری نیز هست که با هم یک ساختار به نام "کوژ مرکزی" کهکشان (bulge) را می‌سازند.»

وی می‌افزاید: «بررسی‌های دامنه‌دار دیداری و نظری برای تایید یا رد کردن این نظریه که این پرتوهای گاما از تپ‌اخترهای میلی‌ثانیه‌ای سرچشمه گرفته در جریانست.»

گزارش این پژوهشگران در شماره‌ی ۱۲ مارس نشریه‌ی نیچر آسترونومی منتشر شده است.
#پرتو_گاما
https://goo.gl/Np9mTC
—-------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/03/bulge-signal.html
—-------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

«کشف کهکشانی بسیار شگفت‌اگیز که هیچ ماده تاریکی ندارد!»
—-------------------------------------------------------

* نسبت کهکشان‌ها و ماده‌ی تاریک مانند نسبت کره‌ی بادام زمینی و ژله است. به طور معمول هیچ یک به تنهایی و بدون دیگری دیده نمی‌شود.

از همین رو پژوهشگران از یافتن کهکشانی تقریبا بدون #ماده‌_تاریک شگفت‌زده شده‌اند، ماده‌ی تاریک به عنوان داربستی که کهکشان‌ها رویش ساخته می‌شوند شناخته شده. این ماده‌ی نادیدنی مانند چسبی‌ست که ماده‌ی معمولی -گازها و ستارگان- را در کهکشان‌ها نگه می‌دارد.

پیتر ون دوکام، پژوهشگر اصلی رصدهای تلسکوپ هابل در دانشگاه ییل می‌گوید: «ما فکر می‌کردیم همه‌ی کهکشان‌ها ماده‌ی تاریک دارند و ماده‌ی تاریک چگونگی پیدایش یک کهکشان را نشان می‌دهد. این جوهره‌ی نادینی و رازگونه برجسته‌ترین نمود هر کهکشانی‌ست. از همین رو دیدن کهکشانی بدون آن نامنتظره است. این با پنداشت‌های استاندارد درباره‌ی سازوکار کهکشان‌ها در چالش است، و نشان می‌دهد که ماده‌ی تاریک واقعیت دارد: چیزی جداگانه است و موجودیت جداگانه‌ی خود جدا از دیگر اجزای کهکشان را دارد. این یافته همچنین نشان می‌دهد که احتمالا برای شکل‌گیری یک کهکشان بیش از یک روش هست.»
@onestar_in_sevenskies
این کهکشان که ان‌جی‌سی ۱۰۵۲-دی‌اف۲ نام دارد (NGC 1052-DF2)، میزان ماده‌ی تاریکش تا ۱/۴۰۰ میزان چشمداشتی دانشمندانست. بزرگی (پهنای) این کهکشان که در صورت فلکی نهنگ است به اندازه‌ی راه شیری‌ست، ولی از آنجایی که شمار ستارگانش تنها ۱/۲۰۰ آنست تاکنون چشم کسی را نگرفته بود. به دلیل بزرگی و همچنین کم‌نوری، دانشمندان این کهکشان را یک "کهکشان فرا-افشان" (Ultra-Diffuse Galaxy) یا UDG رده‌بندی کرده‌اند. پیمایشی که در سال ۲۰۱۵ روی خوشه‌ی کهکشانی گیسو انجام شد نشانگر فراوانیِ شگفت‌انگیز این اجرام بزرگ و کم‌نور بود.

🔴[نمونه‌ای دیگر از این اجرام، ولی درست نقطه‌ی مخالف این یکی:
🔹 باورنکردنی: کهکشانی که ۹۹.۹۹% جرمش را "ماده تاریک" تشکیل داده! (https://goo.gl/tJYa7v)
(در این مورد هم پژوهشگر اصلی همین جناب پیتر ون دوکام بود)]🔴

ولی هیچ‌ یک از کهکشان‌های فراافشانی که تاکنون یافته شده بدون ماده‌ی تاریک نبوده‌اند. بنابراین ان‌جی‌سی ۱۰۵۲-دی‌اف۲ حتی در میان این رده‌ی نامعمول هم یک مورد شگفت‌انگیزست.
@onestar_in_sevenskies
ون دوکام و گروهش این کهکشان را با آرایه‌ی تله‌فوتوی دراگون‌فلای در نیومکزیکو یافتند. سپس به کمک رصدخانه‌ی دبلیو.ام. کک در هاوایی، جابجایی‌های ۱۰ خوشه‌ی ستاره‌ای کروی در آن را سنجیدند [این خوشه‌ها در حاشیه‌ی کهکشان‌ها جای دارند-م]. کک نشان داد که این خوشه‌های کروی با سرعتی به نسبت اندک، کمتر از ۲۳۰۰۰ مایل بر ساعت حرکت می‌کنند. در کهکشان‌هایی که دربردارنده‌ی ماده‌ی تاریکند، سرعت ستارگان و خوشه‌ها در حاشیه‌هایشان دستکم سه برابر اینست.

دانشمندان از روی این سنجش‌ها جرم کهکشان را اندازه گرفتند. ون دوکام می‌گوید: «اگر ماده‌ی تاریکی هم [در این کهکشان باشد] بسیار اندک است. همه‌ی جرم این کهکشان را می‌توان به پای ستارگانش نوشت، و به نظر نمی‌رسد دیگر سهمی برای ماده‌ی تاریک در آن بماند.»

اخترشناسان سپس برای آشکار کردن جزییات بیشتر درباره‌ی این کهکشان به سراغ تلسکوپ فضایی هابل و رصدخانه‌ی جمنای در هاوایی رفتند. بر پایه‌ی داده‌های جمنای، نشانه‌ای از برهمکنش میان این کهکشان با کهکشان دیگری در کار نیست. هابل هم در بهتر یافتن خوشه‌های کروی و اندازه‌گیری فاصله‌ی این کهکشان به اخترشناسان کمک کرد.

عکس‌های هابل همچنین ...

ادامه‌ی مطلب را می‌توانید در پست بعد بخوانید: 👇👇👇👇👇

«گویا واقعا تنها چیزی که ماده تاریک حس می‌کند "گرانش" است»
—----------------------------------------------------------
https://goo.gl/7XUrDT
ماده‌ی تاریک سه سال دانشمندان را پی "نخود سیاه" فرستاده بود!! سنجش‌های تازه‌ای که با دقت بیشتر روی دسته‌ای از کهکشان‌های برخوردی انجام شده نشان می‌دهد که این ماده‌ی رازگونه به احتمال بسیار تنها نیرویی که حس می‌کند نیروی گرانش است و تنها از این راه با خودش و ماده‌ی معمولی برهم‌کنش انجام می‌دهد، چیزی بر خلاف نتیجه‌ی پژوهشی در سه سال پیش.

#ماده‌_تاریک حدود ۲۷ درصد جرم کیهان را تشکیل داده ولی دانشمندان هنوز شناختی از چیستی واقعی آن ندارند. این ماده هیچ نوری نمی‌گسیلد و بازنمی‌تاباند و از همین رو بررسی‌اش بسیار دشوارست. ولی نیروی گرانش آن می‌تواند مسیر نور را در پدیده‌ای به نام #همگرایی_گرانشی خم کند و همین اخترشناسان را از وجود چیزی در آنجا آگاه می‌سازد.

سه سال پیش، یک گروه از پژوهشگران به کمک تلسکوپ فضایی هابل کهکشان‌های برخوردی در خوشه‌ی آبل ۳۸۲۷ در فاصله‌ی حدود ۱.۳ میلیارد سال نوری زمین را بررسی کردند و دیدند که گویا ماده‌ی تاریکِ این کهکشان‌ها از ماده‌ی معمولیِ آنها جدا شده [و در حرکت از آن عقب افتاده]. در آن هنگام دانشمندان این عقب‌افتادگی را نشانه‌ی احتمالی این دانستند که ماده‌ی تاریک از راه نیرویی به جز گرانش هم برهم‌کنش انجام می‌دهد [خبر کامل سه سال پیش را اینجا بخوانید: * نخستین نشانه‌ها از برهمکنش ماده تاریک با خودش (https://goo.gl/nd5KtE)].

اکنون همان گروه از دانشمندان دوباره و این بار به کمک آرایه‌ی میلیمتری/زیرمیلیمتری آتاکاما (#آلما) در شیلی این کهکشان‌ها را بررسی کردند. این آرایه‌ی قدرتمند توانست جزییاتی را ببیند که هابل ندیده بود: اعوجاج نور فروسرخی که از یک کهکشان در پس‌زمینه می‌آمد. این داده‌های تازه جایگاه ماده‌ی تاریکی در این برخورد را نشان می‌دهند که پیش‌تر دیده نشده بود.

لیلیا ویلیامز، پژوهشگر دانشگاه مینه‌سوتا و یکی از نویسندگان پژوهش تازه می‌گوید: «ما به کمک آلما این کهکشان دوردست را با وضوحی بیشتر از هابل دیدیم. جایگاه واقعی ماده‌ی تاریک دقیق‌تر از پژوهش پیشین نشان داده شد.»

تصویر تازه نشان می‌دهد که بیشتر ماده‌ی تاریک این کهکشان‌ها در هنگامه‌ی برخورد همراهشان مانده [و بر خلاف بررسی سه سال پیش، از آنها عقب نیفتاده-م]. این نشان می‌دهد که ماده‌ی تاریک یا تنها اثر گرانش را حس می‌کند یا اگر هم با نیروی دیگری برهمکنش داشته باشد بسیار اندک و ضعیف است.

ولی به گفته‌ی پژوهشگران، اگر حرکت خوشه رو به زمین باشد، حتی اگر ماده‌ی تاریک از آن عقب هم افتاده باشد، عقب‌افتادگی یا حتی پیش‌افتادگی‌اش نسبت به خوشه از دیدگاه ما دیده نمی‌شود.

اخترشناسان سراسر جهان به رصد آسمان برای یافتن سرنخ‌هایی درباره‌ی سرشت ماده‌ی تاریک ادامه‌می‌دهند. در چند سال گذشت انگاشت‌های (فرضیه‌های) بسیاری در این باره پیشنهاد شده و همچنین دانشمندان شبیه‌سازی‌های رایانه‌ای برای این که بهتر بدانیم به دنبال چه باید بگردیم انجام داده‌اند. اندرو رابرتسون از دانشگاه دورام بریتانیا و یکی دیگر از نویسندگان این پژوهش می‌گوید: «ویژگی‌های گوناگون ماده‌ی تاریک نشانه‌های بارزی به جا می‌گذارند.»

وی می‌افزاید: «یکی از آزمایش‌های جالب در این زمینه اینست که برهم‌کنش‌های ماده‌ی تاریک [می‌بایست] توده‌های ماده‌ی تاریک را کروی‌تر کند. این چیز بعدیست که ما می‌خواهیم بررسی‌اش کنیم.»

گزارش این دانشمندان در ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر خواهد شد.

************
🔴توضیح تصویر:
در این تصویر چهار کهکشان مرکزی در خوشه‌ی آبل ۳۸۲۷ را می‌بینید که از پیوند داده‌های فرابنفش هابل (رنگ آبی) و داده‌های فروسرخ آلما (رنگ سرخ) درست شده. دانشمندان در این طول موج‌ها می‌توانند میزان کج‌نمایی (اعوجاج) یک کهکشان دوردست در اثر گرانش ماده‌ی تاریک و معمولی خوشه را تعیین کنند.

—-------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/04/blog-post_8.html
—-------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

«آیا ماده تاریک هم بار الکتریکی دارد؟»
-------------------------------------
https://goo.gl/Kvboe6
آیا ماده‌ی تاریک هم بار الکتریکی دارد؟ هیچ کس تاکنون پیگیر این پرسش نشده ولی اکنون پژوهشگرانی دارند این احتمال را که برخی از ذرات ماده‌ی تاریک هم بتوانند بار الکتریکی اندکی داشته باشند و از راه نیروی الکترومغناطیسی با ماده‌ی معمولی برهمکنش انجام دهند بررسی می‌کنند.

رهبری این پژوهش را خولین مونیوس، کیهان‌شناس دانشگاه هاروارد به همراه اَوی لوب، فیزیکدان نظری و استاد مرکز اخترفیزیک هاروارد اسمیتسونیان (CfA) بر عهده دارند.

مونیوس می‌گوید: «درباره‌ی خودروهای برقی و کتاب‌های الکترونیک شنیده‌اید، ولی اکنون ما می‌خواهیم از ماده‌ی تاریک الکتریکی بگوییم. هر چند این بار الکتریکی در کوچک‌ترین مقیاس‌هاست.»

پنداشتِ باردار بودن ماده‌ی تاریک به اندازه‌ای شگفت‌آور است که به چیزی جز داستان‌های علمی-تخیلی نمی‌ماند. مونیوس و لوب این پنداشت را از یک پژوهش که چندی پیش انجام شده بود الهام گرفتند.

این پژوهش در فوریه‌ی گذشته به کمک تلسکوپ اجِز (EDGES) انجام شده بود. دانشمندانِ اجز در آن هنگام اعلام کردند که شناسه‌های رادیویی نخستین ستارگان کیهان را دریافت کرده‌اند [اینجا خواندید: * کشف شواهد ستاره‌زایی‌های آتشین در "سپیده‌دم کیهان" (https://goo.gl/UQntzi)].

بر پایه‌ی نظریه‌های رایج، هنگامی که نخستین نسل ستارگان کیهان آغاز به گسیلش پرتوهای فرابنفش کردند، این پرتوها با اتم‌های هیدروژن سرد میان ستارگان واکنش انجام داده و به نوبه‌ی خود به اتم‌ها اجازه داد تابش زمینه‌ی ریزموج کیهان (سی‌ام‌بی) را درآشامند (جذب کنند)- سی‌ام‌بی تابشی بود که از مهبانگ به جا مانده بود. گروه اجز می‌گفتند شواهدی از این درآشامشِ سی‌ام‌بی را یافته‌اند، هرچند که دیگر دانشمندان هنوز آن را بررسی نکرده‌اند. گروه اجز همچنین دریافتند که دمای این اتم‌های هیدروژن نصف دماییست که انتظار می‌رفت.

مونیوس و لوب این یافته‌ها را -به ویژه دمای پاین‌تر از چشمداشت اتم‌های هیدروژن را- نشانه‌ی احتمالیِ برهمکنش میان ماده‌ی تاریک و ماده‌ی معمولی پنداشتند. مونیوس می‌گوید: «اگر اجز گاز سردتر از انتظارِ هیدروژن را در آن روزگار دیده، توضیحش چه می‌تواند باشد؟ یک احتمال اینست که هیدروژن توسط ماده‌ی تاریک خنک شده.»

لوب می‌گوید: «ما داریم با بهره از سیگنال‌های سنجش‌پذیری که از سپیده‌دم کیهان دریافت شده محدوده‌ی احتمال را به این می‌رسانیم که ذرات ماده‌ی تاریک بار الکتریکی کوچکی دارند -باری هم‌ارز یک میلیونیم بارِ یک الکترون.»

ولی این دانشمندان هنوز راهی برای اثبات این نظریه نیافته‌اند. زیرا «دیدن چنین بارهای کوچکی حتی با بزرگ‌ترین شتابدهنده‌های ذرات هم امکان پذیر نیست.»

مونیوس و لوب همچنین افزودند که در آن روزگار، ماده‌ی معمولی می‌بایست بسیار آهسته حرکت می‌کرده، و پراکندگی (scattering) ذرات باردار هم در حرکت‌های آهسته آسان‌تر رخ می‌دهد. بنابراین اگر برخی از ذرات ماده‌ی تاریک باردار بوده‌اند، می‌بایست برهم‌کنش بسیار نیرومندی میان آنها و ماده‌ی معمولی رخ می‌داده، و چنین برهم‌کنشی با ماده‌ی تاریک می‌توانسته باعث کاهش شدید دمای اتم‌های هیدروژن شود؛ کاهشی به آن اندازه شدید که بتواند دماهای دیده شده توسط گروه اجز را توضیح دهد.

برخی از اخترشناسان یافته‌های اجز را به چالش کشیده‌اند، ولی مونیوس و لوب کارشان را برای بررسی کمک احتمالی آن در بیشتر شناختن ماده‌ی تاریک ادامه می‌دهند.

لوب می‌گوید: «ما می‌توانیم با پژوهش خود یک نظریه‌ی فیزیک بنیادی ارایه دهیم، برداشت دیگران از داده‌های اجز هر چه می‌خواهد باشد. سرشت ماده‌ی تاریک یکی از بزرگ‌ترین رازهای جهان دانش است، و ما باید برای گشودن گره آن از همه‌ی داده‌های تازه‌ی مربوط بهره بگیریم.»

اگرچه مونیوس و لوب هنوز نمی‌توانند نظریه‌ی خود را با مشاهدات مستقیم ثابت کنند، ولی اگر به راستی بخش کوچکی از ماده‌ی تاریک دارای #بار_الکتریکی ضعیفی باشد، می‌تواند داده‌های اجز (از هیدروژن سرد آغاز کیهان) را توضیح دهد و به پژوهش‌های دیگر درباره‌ی #ماده‌_تاریک کمک کند.
🔴 تصویر:
عکس هابل از خوشه‌ی کهکشانی ۳۸۲۷- محدوده‌های ماده‌ی تاریک درون خوشه با خطوط آبی نشان داده شده

---------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/06/darkmatter.html
---------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

«هزاران خوشه کروی در میان کهکشان‌های خوشه‌ گیسو پراکنده شده»
-----------------------------------------------------------------

این تصویر از داده‌های تلسکوپ فضایی هابل به دست آمده و بخشی از خوشه‌ی کهکشانی غول‌پیکر گیسو که بیش از ۱۰۰۰ کهکشان دارد را نشان می‌دهد. فاصله‌ی این خوشه از زمین ۳۰۰ میلیون سال نوری است.

واگشود (وضوح) باورنکردنی هابل به دانشمندان امکان داد تا یک سرشماری فراگیر برای کوچک‌ترین اعضای این خوشه‌ی کهکشانی انجام دهند و به شمار هنگفت ۲۲۴۲۶ خوشه‌ی ستاره‌ای کروی برسند. خوشه‌های کروی که از جمله‌ی کهن‌ترین اجرام کیهانند، توده‌های کروی گلوله برفی-مانندی با چند صد هزار ستاره‌ی پیرند.

در این پیمایش خوشه‌های کروی‌ای یافته شد که در میان کهکشان‌ها پراکنده بودند. اینها خوشه‌هایی هستند که در اثر برهم‌کنش‌های کِشندی کهکشانی، از کهکشان خود بیرون رانده شده‌اند.

خوشه‌های کروی بسیار کوچک‌تر و همچنین پرشمارتر از کهکشان‌ها هستند، از همین رو برای بررسی پراکندگی بافت فضا در اثر گرانش خوشه‌ی گیسو ردیاب‌های بسیار بهتری‌اند. در حقیقت خوشه‌ی گیسو یکی از نخستین جاهایی بود که ناهنجاری‌های گرانشیِ دیده شده در آن به عنوان نشانه‌ای از وجود جرم نادیدنی کیهان شناخته شد- این جرم نادیدنی بعدها "ماده‌ی تاریک" نام گرفت.

از همین رو این پژوهش به اخترشناسان امکان خواهد داد تا به کمک این خوشه‌های کروی، به نقشه‌برداری از پراکندگی ماده‌ی معمولی و تاریک در خوشه‌ی کهکشانی گیسو بپردازند.

گزارش این پژوهش در شماره‌ی ۹ نوامبر ۲۰۱۸ آستروفیزیکال جورنال منتشر شده.
#خوشه_کهکشانی #خوشه_کروی #ماده_تاریک
---------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/12/ComaCluster.html
---------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

«روشی نوین برای ردیابی ماده تاریک»
------------------------------------

اخترشناسان با بهره از داده‌های تلسکوپ فضایی هابل روشی انقلابی برای ردیابی ماده‌ی تاریک در خوشه‌های کهکشانی ابداع کرده‌اند. این روش به اخترشناسان امکان می‌دهد تا پراکندگی #ماده‌_تاریک را دقیق‌تر از همه‌ی روش‌های گذشته "ببینند"، و این شاید بتواند برای کاوش سرشت ماده‌ی تاریک هم کارایی داشته باشد. گزارش این پژوهش در ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شده است.

در چند دهه‌ی گذشته دانشمندان کوشیده‌اند به سرشت ماده‌ی تاریک، جوهره‌ای اسرارآمیز که فراوان‌ترین ماده‌ی کیهان است پی ببرند و نقشه‌ای از پراکندگی آن در کیهان پدید بیاورند. اکنون اخترشناسان استرالیایی و اسپانیایی از داده‌های برنامه‌ی "میدان‌های مرزی" #هابل برای بررسی دقیقِ پراکندگی ماده‌ی تاریک کمک گرفته‌اند.

میریا مونتس از دانشگاه نیو ساوت ویلز استرالیا و نویسنده‌ی اصلی این پژوهش می‌گوید: «ما راهی برای "دیدن" ماده‌ی تاریک پیدا کرده‌ایم. ما دریافته‌ایم که تابش بسیار محو در خوشه‌های کهکشانی (تابش درون‌خوشه‌ای)، نقشه‌ای از چگونگی پراکندگی ماده‌ی تاریک را به ما نشان می‌دهد.»

تابش درون‌خوشه‌ای یکی از پیامدهای برخورد و برهم‌کنش میان کهکشان‌هاست. در این برهمکنش‌ها تک‌ستارگانی از کهکشان‌ها جدا شده و آزادانه در فضای درون #خوشه_کهکشانی شناور می‌شوند. آنها پس از جدا شدن از کهکشان خود سر از جایی در می‌آورند که بیشتر جرم خوشه -به طور عمده ماده‌ی تاریک- در آنست. [در این تصویر خوشه‌ی آبل اس۱۰۶۳ را می‌بینیم که تابش درون‌خوشه‌ای آن به رنگ آبی اسست]

مونتس می‌گوید: «این ستارگان پراکندگی‌ای همسان با پراکندگی ماده‌ی تاریک به دست می‌آورند.» هم ماده‌ی تاریک و هم این ستارگان پرت افتاده (که تابش درون‌خوشه‌ای را پدید می‌آورند) مانند دو جزء بی‌برخورد (collisionless) رفتار کرده و توان و پتانسیل گرانشی خود خوشه را دنبال می‌کنند. بر پایه‌ی این پژوهش، تابش درون‌خوشه‌ای هم‌تراز با ماده‌ی تاریک است و پراکندگی آن را با دقتی بیشتر از همه‌ی رو‌‌ش‌هایی گذشته که از ردیاب‌های نوری بهره می‌گرفتند آشکار می‌کند.

این روش نسبت به روش پیچیده‌ی همگرایی گرانشی کارآمدتر است. روش همگرایی گرانشی هم نیاز به بازسازی دقیق عدسی گرانشی دارد و هم نیازمند طیف‌بینی‌های وقت‌گیر است. روش ارایه شده توسط مونتس تنها نیاز به تصویربرداری ژرف دارد. این بدین معناست که در یک زمانِ رصدی برابر، خوشه‌های بیشتری را می‌توان در روش مونتس بررسی کرد.

نتایج این پژوهش احتمال این که بتوانیم سرشت ماده‌ی تاریک را بررسی کنیم را مطرح می‌کند. ایگناسیو تروخیلیو از بنیاد اخترفیزیک جزایر قناری و یکی از نویسندگان این پژوهش می‌گوید: «اگر ماده‌ی تاریک با خودش برهم‌کنش داشته باشد، می‌توانیم آن را مانند شکاف‌هایی کوچک در پراکندگی ماده‌ی تاریک، در مقایسه با تابش بسیار کم‌جانِ این ستاره‌ها شناسایی کنیم.» تاکنون تنها چیزی که درباره‌ی ماده‌ی تاریک فهمیده‌ایم اینست که برهم‌کنش گرانشی -و نه هیچ برهم‌کنش دیگری- با ماده‌ی معمولی دارد. اگر پی ببریم که ماده‌ی تاریک با خودش برهم‌کنش دارد، به اندازه‌ی چشمگیری به شناخت سرشت آن نزدیک می‌شویم

مونتس و تروخیلو اکنون می‌خواهند چند خوشه‌ی دیگر از شش خوشه‌ی نخستی که هابل رصد کرده را هم بررسی کنند تا بینند روششان درست می‌ماند یا نه. یک آزمایش دیگر برای این روش، رصد و بررسی خوشه‌های کهکشانیِ دیگریست که توسط گروه‌های دیگر بررسی شده‌اند، و افزودن به مجموعه‌ی داده‌هایشان و تایید روششان است.

این دانشمندان همچنین چشم به آینده و بررسی این روش به کمک تلسکوپ‌هایی مانند جیمز وب دارند که می‌توانند با دستگاه‌های حسسمندترشان، تابش محو درون‌خوشه‌ای را در کیهان دوردست هم ببینند.

---------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2018/12/DarkMatter.html
---------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

«ماده تاریک جابجا هم می‌شود»
-----------------------------

دانشمندان به شواهدی دست یافته‌اند که نشان‌ می‌دهد ماده‌ی تاریک می‌تواند در اثر فرآیندهای ستاره‌زایی در کهکشان‌ها گرم شده و حرکت کند. این یافته‌ها نخستین شواهد دیداری برای پدیده‌ای به نام "گرمایش ماده‌ی تاریک" و همچنین سرنخ‌های تازه‌ای درباره‌ی چیستی ماده‌ی تاریک را برای ما فراهم می‌کند. گزارش این یافته‌ها در ماهنامه‌ی انجمن سلطنتی اخترشناسی منتشر شده است.

در پژوهش تازه، دانشمندان دانشگاه سری، دانشگاه کارنگی ملون، و بنیاد فناوری فدرال زوریخ به جستجوی شواهد ماده‌ی تاریک در مرکز کهکشان‌های کوتوله‌ی فضای نزدیک پرداخته‌اند. کهکشان‌های کوتوله کهکشان‌های کوچک و کم‌نوری‌اند که به طور معمول به گرد کهکشان‌های بزرگ، مانند راه شیری خودمان می‌گردند. این کهکشان‌ها احتمالا سرنخ‌هایی در خود دارند که می‌توانند در شناخت سرشت ماده‌ی تاریک به ما کمک کند.

گمان بر اینست که #ماده‌_تاریک بیشتر جرم کیهان را ساخته باشد، با این حال چون به شیوه‌ی ماده‌ی معمولی با نور برهم‌کنش انجام نمی‌دهد، تنها از روی اثرهای گرانشی‌اش می‌توان آن را شناسایی کرد. ولی شاید کلید بررسی آن در چگونگی فرآیندهای ستاره‌زایی در کهکشان‌ها باشد.

هنگامی که ستاره‌ها پدید می‌آیند، بادهای نیرومند می‌تواند گاز و غبار را از قلب کهکشان به بیرون براند. از همین رو قلب کهکشان‌ها جرم کمتری دارد، که این بر میزان گرانشی که توسط ماده‌ی تاریکِ باقی‌مانده حس می‌شود تاثیر می‌گذارد. با گرانشِ و کششِ کمتر، ماده‌ی تاریک انرژی می‌گیرد و از مرکز کهکشان بیرون می‌رود، اثری که به نام "گرمایش ماده‌ی تاریک" شناخته می‌شود.

این اخترفیزیکدانان میزان ماده‌ی تاریک در مرکز ۱۶ کهکشان که تاریخچه‌ی ستاره‌زایی گوناگونی داشتند را اندازه گرفتند. آنها پی بردند که کهکشان‌هایی که مدت‌ها پیش فرایندهای ستاره‌زایی‌شان متوقف شده ماده‌ی تاریک بیشتری در مرکز خود دارند تا کهکشان‌هایی که هنوز دارند ستاره می‌سازند. این تاییدی بر این نظریه است که کهکشان‌های پیرتر گرمایش ماده‌ی تاریکِ کمتری دارند.

پروفسور جاستین رید، نویسنده‌ی اصلی پژوهش از دانشگاه سری می‌گوید: «ما یک ارتباط واقعا چشمگیر میان مقدارِ ماده‌ی تاریک در مرکز این کهکشان‌های کوتوله، و میزان ستاره‌زایی‌هایی که در زندگی‌شان داشته‌اند یافتیم. به نظر می‌رسد ماده‌ی تاریک در مرکز کوتوله‌های ستاره‌ساز دچار گرمایش شده و از مرکز به بیرون رانده شده‌اند.»

این یافته‌ها محدوده‌ی مدل‌های ماده‌ی تاریک را تنگ‌تر می‌کنند: ماده‌ی تاریک باید بتواند کهکشان‌های کوتوله‌ای بسازد که طیفی از چگالی‌ها در مرکزشان دارند، و این چگالی‌های گوناگون هم باید با میزان ستاره‌زایی کهکشان ارتباط داشته باشد.

پرفسور متیو واکر، یکی از نویسندگان پژوهش از دانشگاه کارنگی ملون هم می‌افزاید: «این پژوهش می‌تواند گواه آشکاری باشد که ما را یک گام به شناخت چیستی ماده‌ی تاریک نزدیک‌تر می‌کند. این که ماده‌ی تاریک می‌تواند گرم شده و حرکت کند، انگیزه‌ی ما برای جستجوی ذره‌ی ماده‌ی تاریک را بیشتر می‌کند.»

این دانشمندان امیدوارند پژوهش خود را گسترش داده و چگالی ماده‌ی تاریک در مرکز کهکشان‌های کوتوله‌ی بیشتری را اندازه بگیرند، و در این روند، طیف گسترده‌تری از مدل های ماده‌ی تاریک را بیازمایند.

---------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2019/01/darkmatter.html
---------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

«بعید است ماده تاریک از ریزسیاهچاله‌ درست شده باشد»
----------------------------------------------------

یک گروه بین‌المللی از پژوهشگران دقیق‌ترین آزمایش تا به امروز را روی یکی از نظریه‌های استیون هاوکینگ انجام داده و نتایجی که به دست آورده این نظریه را که می‌گوید بیشترِ ماده‌ی تاریک کیهان از ریزسیاهچاله‌هایی کوچک‌تر از یک دهم میلیمتر تشکیل شده رد می‌کند.

دانشمندان می‌دانند که ۸۵ درصد ماده‌ی موجود در کیهان از جنس #ماده‌_تاریک است. نیروی گرانشی این ماده است که ستارگان کهکشانمان را در کنار هم نگه داشته است و از پراکنده شدنشان جلوگیری می‌کند [به اصطلاح، مانند یک چسب گرانشی]. ولی تلاش‌ها برای یافتن ذرات سازنده‌ی چنین ماده‌ای به کمک آزمایشگاه‌های زیرزمینی یا شتابدهنده‌ها، از جمله برخورددهنده‌ی هادرونی بزرگ که بزرگ‌ترین شتابدهنده‌ی جهان است تاکنون به شکست انجامیده.

همین باعث شده دانشمندان به سراغ نظریه‌ی سال ۱۹۷۴ هاوکینگ درباره‌ی وجود "سیاهچاله‌های آغازین" و این گمان او که سیاهچاله‌های آغازین می‌توانند بخش بزرگی از ماده‌ی نادیدنی تاریک را ساخته باشند بروند. سیاهچاله‌های آغازین بر پایه‌ی نظریه، سیاهچاله‌هایی میکروسکوپی هستند که جرمی به اندازه‌ی یک سیارک یا بیشتر دارند و از رُمبش ماده پدید نیامده‌اند، بلکه تنها می‌توانسته‌اند در شرایط فشار و دمای بالای پس از مهبانگ پدید آمده باشند.

یک گروه بین‌المللی از پژوهشگران به رهبری ماساهیرو تاکادا از بنیاد کاولی برای فیزیک و ریاضی کیهان، هیروکو نیکورا، نااوکی یاسودا، و پژوهشگرانی از ژاپن، هند، و آمریکا با بهره‌گیری از اثر همگرایی گرانشی به جستجوی سیاهچاله‌های آغازین در فضای میان زمین و کهکشان آندرومدا (زن در زنجیر) پرداختند. اثرهمگرایی گرانشی که نخستین بار توسط اینشتین پیش‌بینی شده بود باعث می‌شود نور اجرام دوردست با گذر از کنار یک جرم بزرگِ نزدیک‌تر، مانند یک سیاهچاله‌ی آغازین، در اثر گرانش آن خم شود و به چشم ما برسد. در افراطی‌ترین موارد، چنین خمش نوری باعث می‌شود ستاره‌ی دوردست (پس‌زمینه) بسیار درخشان‌تر از چیزی که هست دیده شود.

[این گونه] اثرهای همگرایی گرانشی رویدادهایی بسیار کمیابند زیرا برای رخ دادن آنها باید سه چیز دقیقا روی یک خط باشند: یک ستاره در کهکشان آندرومدا، سیاهچاله‌ی آغازین که قرار است کار عدسی گرانشی را انجام دهد، و رصدخانه‌ی زمینی. پس پژوهشگران برای این که شانس چنین رویدادی به بیشینه برسد از دوربین دیجیتال Hyper Suprime-Cam روی تلسکوپ سوبارو در هاوایی بهره گرفتند. این دوربین می‌تواند کل کهکشان آندرومدا را در یک تک‌نما به تصویر بکشد. نظریه می‌گوید که سیاهچاله‌های آغازین در فضای میان‌ستاره‌ای بسیار سریع حرکت می‌کنند، و یک سیاهچاله‌ی آغازین با گذشتن از جلوی یک ستاره باید در اثر همگرایی گرانشی نور آن را بیشتر کند، از همین رو این پژوهشگران چندین عکس گرفتند تا بتوانند پرنورتر شدنِ احتمالیِ یک ستاره در اثر گذشتن از پشت یک سیاهچاله‌ی آغازین را که باید چند دقیقه تا چند ساعت به درازا می‌کشید ثبت کنند.

آنها در یک شب که هوا صاف بود، به مدت هفت ساعت ۱۹۰ عکس پیاپی از آندرومدا گرفتند و با بررسی آنها به دنبال اثرهای همگرایی گرانشیِ احتمالی گشتند. پژوهشگران با فرض این که ماده‌ی تاریک از سیاهچاله‌های آغازین با جرم معین (در این آزمایش، کمتر از جرم ماه) تشکیل شده، انتظار داشتند حدود ۱۰۰۰ رویداد همگرایی گرانشی ببینند. ولی پس از بررسی‌های دقیقِ داده‌ها تنها توانستند یک مورد ببینند. نتایج نشان می‌داد که سیاهچاله‌های آغازین نمی‌توانند چیزی بیشتر از ۰.۱ درصد کل جرم ماده‌ی تاریک را تشکیل داده باشند. بنابراین بعید است که این نظریه درست باشد.

این دانشمندان اکنون بر آنند تا بررسی خود از کهکشان آندرومدا را گسترش دهند. نظریه‌ی دیگری که آنها به بررسی‌اش خواهند پرداخت اینست که آیا سیاهچاله‌های دوتایی‌ که با آشکارساز امواج گرانشی لایگو یافته شدند در حقیقت دو سیاهچاله‌ی آغازین بوده‌اند یا نه.

توضیح تصویر:
🔴 کهکشان راه شیری (چپ) و زن در زنجیر (راست) ۲.۶ میلیون سال نوری از هم فاصله دارند. باور بر اینست که ماده‌ی تاریک در مقایسه با مناطقی که ستارگان کنار هم انباشته شده‌اند، در حجمی بسیار بزرگ‌تر پراکنده شده.

---------------------------------------------------
برای دیدن پیوندها، می توانید این مطلب را در خود وبلاگ بخوانید:
http://www.1star7sky.com/2019/04/PBH-DM.html
---------------------------------------------------
تلگرام و توییتر یک ستاره در هفت آسمان:
@onestar_in_sevenskies
twitter.com/1star_7sky

«بدون ماده تاریک چه بر سر قانون گرانش می‌آید؟»
--------------------------------------------------

* با سپاس از مهران مرتضایی عزیز برای همکاری در ترجمه و همچنین ویرایش مطلب
***********

ما با شناختی که از گرانش داریم [و با فرمول‌های آن] می‌توانیم دلیل افتادن یک سیب از یک درخت و چرخش سیاره‌مان به گرد خورشید را توضیح دهیم. ولی به ساختارهای هیولاپیکر کیهانی (بزرگ‌تر از کهکشان) که می‌رسیم نظریه‌های کنونی‌مان با شکست روبرو می‌شوند. برترین پاسخی که برای چراییِ رفتار بیرون از قاعده‌ی ساختارهای بزرگ ارایه شده، وجود جوهره‌ای نظری به نام "ماده‌ی تاریک" است. ولی ما تاکنون آن را به طور مستقیم ندیده‌ایم، و از آن بدتر، حتی #ماده‌_تاریک هم پاسخگوی کامل این رازهای #گرانش نیست. اندک کسانی هستند که وجود ماده‌ی تاریک را از پایه رد می‌کنند. آنها می‌گویند این شناخت ما از گرانش است که نیاز به دستکاری دارد. چه کسی در این میان درست می‌گوید؟
@onestar_in_sevenskies
چیزهایی مانند دیگران نیستند
این پنداشت که چیزی نادیدنی در کار بزرگ‌ترین ساختارهای کیهان دخالت می‌کند ناگهانی و بدون زمینه‌ی پیشین ارایه نشده. مانند بسیاری از چیزها در جهان دانش، پنداشت ماده‌ی تاریک هم نتیجه‌ی گام‌های رو به جلو بوده. یکی از پرآوازه‌ترین نمونه‌های آغازین که دانشمندان چیزی با رفتار نامتعارف در آن دیدند سیاره‌ی اورانوس بود که سال ۱۷۸۱ یافته شد. قانون‌های آیزاک نیوتن پیش‌بینی‌های استواری برای حرکت و رفتار سیاره‌هایی که از خورشید دورند دارد، ولی اورانوس [با این که از خورشید دورست] از این قانون‌ها پیروی نمی‌کرد: تا چند دهه بسیار سریع پیش می‌رفت که با پیش‌بینی‌ها سازگار بود، و سپس بسیار کند می‌شد.

برخی دلیل آن را نقص بنیادی قانون گرانش دانستند؛ برخی دیگر احتمال دادند که شاید جرم دیگری در سامانه‌ی خورشیدی باشد که دارد خرابکاری می‌کند (مانند مدارهای نامعمول شمار بسیاری از اجرام کمربند کوییپر که باعث شده اخترشناسان امروزی احتمالِ وجودِ سیاره‌ی نهم را پیش بکشند). در پایان، اخترشناسان آن جرم دیگر را پیدا کردند : نپتون، و قانون‌های نیوتن هم دست نخورده ماندند.
@onestar_in_sevenskies
پس از آن دانشمندان متوجه شدند مدار سیاره‌ی تیر (عطارد) هم کمی ناهنجار است، ولی این بار دیگر جرم تازه و پنهانی در کار نبود، به جای آن، نیاز به یک نظریه‌ی تازه بود: نظریه‌ی نسبیت عام اینشتین که می‌گوید اجرام بزرگی مانند خورشید فضازمان را خم می‌کنند. بر پایه‌ی این نظریه، نامعمول بودن مدار تیر به دلیل نزدیکیِ بسیارِ آن به خورشید و خمیدگی فضازمان در اثر گرانش آنست.

ولی در طرح بزرگ کیهان، مدار سیاره‌ها ساختارهایی بسیار خُرد و ناچیزند. در دهه‌ی ۱۹۳۰، دانشمندان از رفتار ناجور کهکشان‌ها بسیار آشفته‌تر شده بودند. ببینید، بیشتر ستارگان در یک کهکشان مارپیچی نزدیک مرکز آن انباشته شده‌اند، پس منطقی است که بیشتر جرم کهکشان را در آنجا در نظر بگیریم، و بنابراین گرانش آنجا می‌بایست بیشتر باشد. درست مانند پلوتو که بسیار کندتر از تیر به گرد خورشید می‌چرخد، ستارگان هم هر چه از مرکز کهکشان دورترند می‌بایست گردش کندتری به گرد مرکز داشته باشند.
@onestar_in_sevenskies
ولی این گونه نیست. دورترین ستارگان همان سرعتِ ستارگان نزدیک‌تر را دارند. در دهه‌ی ۱۹۶۰، دو اخترشناس به نام‌های ورا روبین و کنت فورد این را زیر سر جرمی نادیدنی، یا "ماده‌ی تاریک" با جرمی حدود ۱۰ برابر جرمِ ماده‌ی معمولی و دیدارپذیر پنداشتند.

ما هنوز این ...

ادامه در پست بعد 👇👇👇👇👇