به گزارش سیناپرس،دانشمندان اخیراً روشی غیرمتعارف برای یافتن ماده تاریک ارائه کرده اند. بر اساس این مطالعات، بهترین راه برای یافتن ماده تاریک گریزان در فضا بستن یک ساعت اتمی روی یک فضاپیما در داخل مدار عطارد و بسیار نزدیک به خورشید است.
تخمین زده می شود که ماده تاریک بیش از ۸۰ درصد از جرم کل جهان را تشکیل می دهد. نکته جالب این است که اطلاعات ما در این رابطه بسیار اندک است و این موضوع به دلیل عدم تلاش دانشمندان برای کشف حوزه فوق نیست. اخترشناسان و فیزیکدانان دهه ها را صرف آزمایش های آشکار سازی ماده تاریک کرده اند که موفقیت چندانی نداشته است.
یکی از اجزای مهم برای تشخیص ماده تاریک، فرض چگالی محلی ذرات ماده تاریک است که در هر زمان معین از آشکارساز عبور می کنند. گاهی اوقات، چگالی این ماده می تواند بسیار بیشتر از آنچه در ابتدا تصور می شد باشد، در حالی که گاهی اوقات ماده تاریک می تواند در برخی مناطق بیشتر از مناطق دیگر متمرکز شود.
سایر تلاش‌های تجربی شامل استفاده از اتم ها یا هسته ها بود، زیرا آن ها به سیگنال های ماده تاریک بسیار حساس هستند. یکی از دلایل حساسیت بالا این است که ذرات ماده تاریک جرم بسیار کوچکی دارند، سیگنال های نوسانی ایجاد می کنند. به این ترتیب، نوسانات جرم الکترون یا قدرت برهمکنش نیروی الکترومغناطیسی، انرژی های گذار اتم ها و هسته ها را در یک الگوی قابل پیش بینی تغییر می دهد.
در این مطالعه جدید، نویسندگان بر استفاده از این سیگنال های نوسانی برای شانس بهتر تشخیص ماده تاریک تمرکز کردند. فرضیه آنها این است که ناحیه بین مدار عطارد و خورشید چگالی ماده تاریک بسیار زیادی دارد که به معنای حساسیت بیشتر به سیگنال های نوسانی است. بر اساس نظریه فوق می توان این سیگنال ها را توسط ساعت های اتمی دریافت کرد.
به گزارش سیناپرس، ساعت های اتمی با اندازه گیری فرکانس فوتون های آزاد شده در اتم های در حال انتقال به سطوح مختلف انرژی، طول دقیق یک ثانیه را به دقت بررسی می‌کنند. در حضور ماده تاریک فوق سبک، ساعت های اتمی فرکانس خود را تغییر می دهند، زیرا نوسانات ماده تاریک می تواند انرژی فوتون را تغییر دهد. جاشوا ابی، محقق ارشد این پروژه در موسسه فیزیک و ریاضیات کاولی در این رابطه می گوید: هرچه ماده تاریک بیشتری در اطراف محل آزمایش وجود داشته باشد، این نوسانات بزرگتر هستند، بنابراین چگالی محلی ماده تاریک هنگام تجزیه و تحلیل سیگنال اهمیت زیادی دارد.
البته باید اذعان داشت دانشمندان کاملاً مطمئن نیستند که آیا قرار گرفتن در نزدیکی خورشید باعث می شود ماده تاریک چگالی بیشتری داشته باشد یا خیر و این اطلاعات بر اساس مدارهای سیاره ای ما است. با این حال، نویسندگان این مطالعه استدلال می کنند که حتی یک جستجوی با حساسیت کم می‌تواند بینش ارزشمندی را در مورد ماده تاریک به ارمغان بیاورد.
به گزارش سیناپرس، شرح کامل این مطالعه در آخرین شماره مجله تخصصی Nature Astronomy منتشر شده است.
مترجم: فاطمه کردی
No tags for this post.