آیا می توانیم ماده تاریک را پیدا کنیم؟

مدیران انجمن: javad123javad, parse

ارسال پست
نمایه کاربر
ArmanOrouji

نام: آرمان اروجی اصفهانی

عضویت : شنبه ۱۳۹۹/۱۰/۲۷ - ۲۳:۲۶


پست: 8



جنسیت:

آیا می توانیم ماده تاریک را پیدا کنیم؟

پست توسط ArmanOrouji »

اگر فرض بر این باشد که ماده تاریک نه نوری از خود بازتاب می دهد و نه با پاد ماده و ماده واکنشی نمی دهد.
می توانیم بگوییم که با تابش مستقیم نور در فضا می توانیم ماده تاریک را پیدا کنیم.
یعنی انحنای نور در فضا خالی به دلیل وجود ماده تاریک است؟

نمایه کاربر
rohamjpl

نام: roham hesami

محل اقامت: Tehran -Qeytariyeh, Ketabi Street, 8 meters from Saba

عضویت : سه‌شنبه ۱۳۹۹/۸/۲۰ - ۰۸:۳۴


پست: 734

سپاس: 434

جنسیت:

تماس:

Re: آیا می توانیم ماده تاریک را پیدا کنیم؟

پست توسط rohamjpl »

تا کنون پیدا نشده و تلاش میشود از روی اثار ان کشف شود .
ما ناهنجاری های گرانشی (منحنی های چرخش کهکشان ، عدسی گرانشی را که جرم عدسی را نمی بینیم مشاهده کردیم) مشاهده کردیم علاوه بر این ، به نظر نمی رسد که ما می توانیم محتوای ماده جهان و ساختار بزرگ را توضیح دهیم.ورود ماده تاریک به نظریه های موجود همه این مشکلات را برطرف می کند
برای غلبه بر این مشکل ، مجبوریم آشکارسازهای جدیدی را براساس فناوری های جدید بسازیم و انجام این کار احتمالاً دهه های بیشتری به طول می انجامد.
ماده تاریک نوعی ماده است که تصور می شود تقریباً 85٪ ماده موجود در جهان و حدود یک چهارم کل تراکم جرم-انرژی آن یا حدود2.241 × 10 -27 کیلوگرم / متر 3 . وجود آن در انواع مشاهدات اخترفیزیکی ضمنی است ، از جمله تأثیرات گرانشی که با نظریه های پذیرفته شده گرانش قابل توضیح نیستند مگر اینکه ماده بیشتری از آنچه دیده می شود وجود داشته باشد. به همین دلیل ، بیشتر کارشناسان فکر می کنند ماده تاریک به وفور در جهان وجود دارد و تأثیر زیادی در ساختار و تکامل آن داشته است. ماده تاریک تاریک نامیده می شود زیرا به نظر نمی رسد با میدان الکترومغناطیسی تعامل داشته باشد ، به این معنی که تابش الکترومغناطیسی را جذب ، بازتاب یا ساطع نمی کند و بنابراین تشخیص آن دشوار است.
شواهد اولیه ماده تاریک از محاسبات نشان می دهد که بسیاری از کهکشانها از هم دور می شوند ، یا اگر مقدار زیادی ماده غیب نداشته باشند تشکیل نخواهند شد یا مانند آنها حرکت نخواهند کرد. سایر شواهد شامل مشاهدات در عدسی گرانشی و در زمینه مایکروویو کیهانی ، همراه با مشاهدات نجومی از ساختار فعلی جهان قابل مشاهده ، شکل گیری و تکامل کهکشان ها ، مکان جرم در هنگام برخورد کهکشانی است ، و حرکت کهکشانها در درون خوشه های کهکشان . در Lambda-CDM استانداردمدل کیهان شناسی ، انرژی کل جرم جهان شامل 5٪ ماده و انرژی عادی ، 27٪ ماده تاریک و 68٪ نوعی از انرژی است که به عنوان انرژی تاریک شناخته می شود بنابراین ، ماده تاریک 85٪ از جرم کل را تشکیل می دهد ، در حالی که انرژی تاریک به علاوه ماده تاریک 95٪ از محتوای کل جرم - انرژی را تشکیل می دهد.
از آنجا که ماده تاریک هنوز مستقیماً مشاهده نشده است ، در صورت وجود ، به سختی باید با ماده باریونیک و تابش متقابل باشد ، مگر از طریق نیروی جاذبه. تصور می شود که بیشتر ماده تاریک ماهیتی غیر باریونی دارند. ممکن است از برخی ذرات زیر اتمی هنوز کشف نشده تشکیل شده باشد. کاندید اصلی ماده تاریک نوعی ذره بنیادی است که هنوز کشف نشده است ، به ویژه ذرات عظیم ضعیف برهم کنش آزمایش های زیادی برای شناسایی و مطالعه مستقیم ذرات ماده تاریک به طور فعال انجام می شود ، اما هیچ یک هنوز موفق نشده اند. ]ماده تاریک با توجه به سرعت (به طور دقیق تر ، طول جریان آزاد ) به عنوان "سرد" ، "گرم" یا "گرم" طبقه بندی می شود . مدلهای فعلی از یک سناریوی ماده تاریک سرد ، که در آن ساختارها با تجمع تدریجی ذرات بوجود می آیند ، طرفداری می کنند.
منحنی چرخش کهکشان مارپیچی معمولی: پیش بینی شده و مشاهده شده ماده تاریک می تواند ظاهر "تخت" منحنی سرعت را تا شعاع بزرگ توضیح دهد.
بازوهای کهکشانهای مارپیچی به دور مرکز کهکشان می چرخند. چگالی جرمی درخشان کهکشان مارپیچی با رفتن از مرکز به حومه کاهش می یابد. اگر همه جرم درخشان باشد ، می توانیم کهکشان را به عنوان یک جرم نقطه ای در مرکز مدل کرده و توده هایی را آزمایش کنیم که به دور آن می چرخند ، مانند منظومه شمسی . از قانون دوم کپلر انتظار می رود که سرعت چرخش با فاصله از مرکز ، مشابه سیستم خورشیدی ، کاهش یابد. این مشاهده نمی شود در عوض ، با افزایش فاصله از مرکز ، منحنی چرخش کهکشان مسطح باقی می ماند.
عدسی گرانشی ضعیف با استفاده از تجزیه و تحلیل آماری از نظرسنجی های گسترده کهکشان ، تحریفات دقیقه ای کهکشان ها را بررسی می کند . با بررسی تغییر شکل برشی آشکار کهکشان های زمینه مجاور ، می توان توزیع میانگین ماده تاریک را مشخص کرد. نسبت جرم به نور مربوط به تراکم ماده تاریک است که توسط سایر اندازه گیری های ساختار در مقیاس بزرگ پیش بینی شده است. ماده تاریک خود نور را خم نمی کند. جرم (در این حالت جرم ماده تاریک) زمان-زمان را خم می کند . نور از انحنای زمان-زمان پیروی می کند و در نتیجه اثر عدسی ایجاد می شود.
تا آنجا که می توانیم بگوییم ، چیزهای بیشتری نسبت به کیهان وجود دارد - نوعی ماده وجود دارد که کاملاً برای ما قابل مشاهده نیست. ماده تاریک هر چه باشد ، این نوع جدیدی از ذرات است که با نور برهم کنش ندارند ، به این معنی که تابش الکترومغناطیسی را ساطع نمی کند ، جذب نمی کند ، منعکس نمی کند یا شکست نمی دهد. که بدان معنی است که ما نمی توانیم آن را ببینیم. که آن را تاریک می کند.
هنوز هم ، به ندرت (دقیقاً چقدر هنوز به ندرت شناخته نشده است) ، یک ذره ماده تاریک سرکش می شود و از طریق نیروی هسته ای ضعیف با ذره ای از ماده طبیعی تعامل می کند . این شامل انتقال انرژی است (به عنوان مثال ، ذره ماده تاریك ذره طبیعی را لگد می زند) ، و ماده طبیعی را به پرواز در می آورد ، چیزی كه در اصل حداقل می توانیم آن را تشخیص دهیم.
اما از آنجا که بسیار نادر و بسیار ضعیف است ، تلاش های ما برای شناسایی نتیجه ای نداشته است. ما به آشکارسازهای بزرگی نیاز داریم که حجم زیادی را اشغال می کنند (از آنجا که فعل و انفعالات بسیار نادر است ، یا یک آشکارساز غول پیکر می سازد یا صدها سال صبر می کند تا خوش شانس شود). علاوه بر این ، ما باید این آشکارسازها را در عمق زیر زمین دفن کنیم ، عمیق ترین آنها 1.2 مایل (2 کیلومتر) زیر سطح است. این به این دلیل است که مزاحمت های زیر اتمی زیادی در جریان است: سایر ذرات با انرژی بالا ، مانند نوترینوها و پرتوهای کیهانی ، ضربات مشابهی ایجاد می کنند و ما باید قبل از برخورد به آشکارساز ، از سنگ های زیادی برای جذب آنها استفاده کنیم ، اطمینان حاصل کنید که اگر این کار را انجام دهیم یک سیگنال را ببینید ، احتمالاً علت آن ماده تاریک است.
پوسته زمین خود به عنوان یک ردیاب عظیم ماده تاریک عمل می کند. هنگامی که ذرات ماده تاریک سرگردان با ماده طبیعی درون سنگ برهم کنش داشته باشند ، یک پروتون یا نوترون می تواند سست شود و باعث تغییر ترکیب شیمیایی سنگ در مجاورت محل برخورد می شود. این به طور بالقوه حتی می تواند ذره را به پرواز در آورد و جای زخم میکروسکوپی باقی بماند.
حتی بهتر ، حفاری های عمیق به بخشهایی از پوسته زمین بیش از دو برابر عمیق تر از آشکارسازهای ماده تاریک فعلی ما دسترسی دارند ، و این نتایج امیدوار کننده حتی آزادتر از سردرگمی اشعه های کیهانی و سایر ذرات مزاحم است. و از آنجایی که صخره ها برای میلیون ها و حتی صدها میلیون سال باقی مانده اند ، در تمام آن مدت فعل و انفعالات ماده تاریک را ثبت کرده اند ، بسیار بیشتر از آنچه که در طول زندگی آزمایش هایمان می توانیم به آن دسترسی داشته باشیم.
تصویر

ارسال پست