یک بررسی جدید نشان میدهد که نوع جدیدی از ماده تاریک ممکن است به توضیح بعضی از رازهای گیتی کمک کند.
این مقاله پیشنهاد میکند که تودههای چگال از «ماده تاریک خودبرهمکنشگر»، یا «اسآیدیام» (SIDM)، وجود دارند که جرم هر یک حدود یک میلیون برابر جرم خورشید است. این میتواند سه معمای کاملا جداگانه را که اخترشناسان را دچار مشکل کردهاند، حل کند: عدسیهای گرانشی، جریانهای ستارهای و کهکشانهای اقماری.
ماده تاریک ۸۵ درصد از ماده موجود در گیتی را تشکیل میدهد، اما نمیتوان آن را مستقیما دید. این یعنی که این ماده برای اخترشناسان همچنان ناشناخته و رازآلود است و آنها باید در عوض، آن را از طریق آثاری که بر بخشهای قابلمشاهده گیتی میگذارد، درک کنند.
درک معمول ما از فیزیک نشان میدهد که ماده تاریک «سرد» است و بدون برهمکنش، از میان ذرات دیگر عبور میکند، اما بعضی ساختارها در گیتی وجود دارند که با آن مدل قابلتوضیح نیستند.
این پژوهش جدید در عوض به اسآیدیام میپردازد؛ مدلی که در آن، ذرات ماده تاریک واقعا میتوانند با یکدیگر برخورد و انرژی مبادله کنند. این میتواند به یک «رمبش گرانشیگرمایی» منجر شود که هستههای بسیار چگال به جا میگذارد.
Read More
This section contains relevant reference points, placed in (Inner related node field)
های بو یو، که این پژوهش جدید را سرپرستی کرد، گفت: «تفاوت مثل تفاوت جمعیتی از افراد است که به یکدیگر اعتنا نمیکنند، با جمعیتی که در آن همه مدام به یکدیگر برخورد میکنند.»
«در اسآیدیام، این برهمکنشها میتوانند ساختار درونی هالههای ماده تاریک را به شکل چشمگیری بازآرایی کنند. ماده تاریکی که با خودش برهمکنش میکند، میتواند به اندازهای چگال شود که این مشاهدات را توضیح دهد.»
این پژوهش جدید نشان میدهد که این درک جدید میتواند به توضیح دامنهای از پدیدهها که اخترشناسان را سردرگم کردهاند، کمک کند.
اولین آن یک جرم فوق چگال است که از طریق روشی که کهکشانهای دوردست را بزرگنمایی میکند، شناسایی شده است. دومی یک ویژگی در جریان ستارهای «جیدی ۱» (GD-1) است که به نظر میرسد گویی یک جرم فشرده و دیدهنشده از میان آن عبور کرده و رد زخمی را به جا گذاشته و سومی خوشه ستارهای عجیبی به نام «فورنکس ۶» (Fornax 6) است که میتوان آن را در یک کهکشان اقماری راه شیری پیدا کرد.
برای نمونه، مورد آخر با یک توده چگال از ماده تاریک توضیح داده میشود که در جهت به دام انداختن اجرام در کهکشانهایش عمل میکند، ستارههای در حال گذر را جمع میکند و آنها را به درون یک خوشه فشرده و متراکم میکشد.
پروفسور یو گفت: «نکته چشمگیر این است که یک سازوکار واحد در سه بستر کاملا متفاوت عمل میکند. در سراسر گیتی دوردست، درون کهکشان ما و در یک کهکشان اقماری همسایه. همه آنها چگالیهایی را نشان میدهند که سازگار کردنشان با ماده تاریک در مدل استاندارد دشوار است، اما در اسآیدیام به طور طبیعی پدید میآیند.»
این پژوهش در مقاله جدیدی با عنوان «هالههای اسآیدیام دچار رمبش هستهای، به عنوان خاستگاه مشترک برهمزنندههای چگال در عدسیها، جریانها و اقمار» که در نشریه «فیزیکال ریویو لترز» (Physical Review Letters) منتشر شد، توصیف شده است.
© The Independent
