المادة المظلمة
يعتقد العلماء أن 80% من مادة الكون عبارة عن مادة غامضة لا
نستطيع رؤيتها أو التعرف عليها او التعرف على تركيبها ولكن
كل ما نعرفه حاليًا عن هذه المادة أنها مادة مختلفة عن المواد التي
يتكون منها الكون أي أنها مادة مختلفة عن المواد التي تتكون منها
النجوم والمجرات والكواكب بل وأجسادنا حتى، فالمادة المكوّنة
للكون تعرف بالمادة الباريونية وهي المادة التي تتكون من
بروتونات ونيوترونات والكترونات ولكن المادة المظلمة من
الممكن أن تكون ذات تركيب مختلف عن هذا التركيب الباريوني
، ومن وظائف هذه المادة أنها تعمل على تماسك الكون ببعضه
وهناك أكثر من دليل على وجودها بل استطعنا ملاحظة وجودها
من خلال بعض الصور الملتقطة بتليسكوب (هابل) كهذه الصورة
والتي تبين عنقود من المجرات يسمى( Cl 0024+17)، وتظهر
في منتصف الصورة حلقة قاتمة مكوّنة من هذه المادة المظلمة،
وتعد هذه الصورة تحديدًا أكثر الأدلة التي تثبت وجود هذه المادة
الغامضة، وربما في حياتنا اليومية نصادف هذه المادة ونصطدم
بها لأنها المادة ذات الأغلبية الساحقة من حيث التوزيع ولكننا لن
نشعر بوجودها ولن نراها ولا توجد أي وسيلة حتى الآن لتتبع هذه
المادة ومعرفة طبيعتها، ومن بين الأدلة الأخرى المستخدمة لاثبات
وجودها هو توهج بعض الغازات في محيط عناقيد المجرات
لدرجة الأشعة السينية وكما نعلم أن هذا التوهج الشديد يحدث فقط
بفعل الجاذبية فحتى بحساب مجموع قوى الجاذبية لن تكون كافية
لنوهج الغازات بهذه الدرجة مما يدل على وجود مادة أخرى لا
نستطيع رصدها هي التي سببت توهج الغازات، وقد تم التقاط
صورة لهذا التوهج باستخدام التليسكوب الفضائي «روسات-
ROSAT» وتوجد هذه الصورة في التعليقات.
مسح الطاقة المظلمة (DES) خرائط الكون بالأشعة تحت الحمراء
لمعرفة الإجابة على السؤال الملح: لماذا الكون يتسارع في توسعه؟
الجهد ينشأ من النتيجة مفاجأة من علماء الفلك تبحث السوبرنوفا
بعيدا بعيدا في، أو انفجارات النجوم، ويقول في موقع DES.
في
عام 1998، واكتشفوا أن الكون لا يتوسع فقط، بل تتوسع بشكل
أسرع لأنها تنمو. كانت مفاجأة بالنظر إلى أن نظرية ألبرت
آينشتاين في النسبية العامة تقول الجاذبية يجب أن يتباطأ في الواقع
أسفل توسع الكون.
"، لشرح التسارع الكوني، تواجه علماء الكون مع احتمالين"
ويقول في موقع DES. "إما أن 70 في المئة من الكون موجود في
شكل الغريبة، التي تسمى الآن الطاقة المظلمة، التي يسلك قوة
الجاذبية عكس ذلك لخطورة جذابة من المادة العادية، أو النسبية
العامة يجب أن تحل محلها نظرية جديدة من الجاذبية على جداول
الكونية". [مذهلة صور من كاميرا الطاقة المظلمة في شيلي]
قد عرفنا الكون يتوسع منذ حوالي 1920s، وعندما تتبع علماء الفلك مثل ادوين هابل حركة المجرات البعيدة. رأوا أن المجرات تتحرك بشكل أسرع عندما تكون بعيدا عن الولايات المتحدة. ومن الممكن أن يرتبط هذا التوسع مع طاقة الانفجار الكبير، الذي ولادة المكان والزمان قبل حوالي 13.7 مليار سنة. التسارع، ولكن، من الصعب أن أشرح.
الطاقة المظلمة والمادة المظلمة - التي يعتقد أنها مسؤولة عن أكثر من كتلة الكون - تبقى بعض من أسرار الأكثر ديمومة علم الكونيات و. كما تقول النظرية أن الأمر الذي يمكننا أن نرى تشكل أقل من 5 في المئة من الكون. الطاقة المظلمة هي تقريبا 69 في المئة والمادة المظلمة، 27 في المئة.
ويجري المسح DES في الفترة ما بين 2013 و 2018 باستخدام التلسكوب بلانكو 4 متر في مرصد كرو تولولو. يقع المرصد عاليا في جبال الأنديز التشيلية، ويحظى المشروع بدعم من الولايات المتحدة وإسبانيا والمملكة المتحدة والبرازيل وألمانيا وسويسرا وأستراليا.
يتم إجراء مسح الممكن استخدام DECam، وكاميرا 570 ميجا بكسل الرقمية المصممة للقبض على مساحات واسعة من السماء. سوف يستمر المشروع لمدة 525 ليال مراقبة، وتبحث في 300 مليون مجرة مليارات سنة ضوئية من الأرض (وثيقة مع الوقت تم تشكيل الكون.)
مع مرور الوقت، ومن المتوقع أن الخريطة بدقة حركات المجرات والنجوم المتفجرة في محاولة لمعرفة الكاميرا "أنماط الهيكل الكوني"، ويقول في موقع DES. والهدف العام هو أن نتعلم المزيد عن تسارع توسع الكون و.
إذا كانت الطاقة المظلمة موجودة، فإن السؤال التالي هو محاولة لمعرفة ما هو عليه لأنه لا يمكن أن تشعر به الأدوات التقليدية. وتقترح DES زوجين من الاحتمالات. واحد هو أن الطاقة المظلمة هي في الواقع "الطاقة الجوهرية" من المساحة الفارغة، التي يشار إليها أحيانا مفهوم الكوني. ويعتقد أن الطاقة ليكون "الضغط السلبي" الذي يجعل الكون تنمو بشكل أسرع.
والاحتمال الآخر هو أنه من نوع الغيب حتى بعيدة من الجسيمات التي من شأنها أن تكون أخف وزنا بكثير من بوزون هيغز، الذي تم اكتشافه في عام 2012. وهذا يعني كثافة الطاقة المظلمة تقلل مع مرور الوقت. (إذا كثافة الطاقة المظلمة ويحصل في الواقع أقوى، وهذا من شأنه أن مزق في نهاية المطاف بعيدا المجرات والنجوم والذرات في عملية يطلق عليها اسم "التمزق الكبير.")
كاميرا الطاقة المظلمة، التي شنت على التلسكوب بلانكو في شيلي.
كاميرا الطاقة المظلمة، التي شنت على التلسكوب بلانكو في شيلي.
الائتمان: التعاون مسح الطاقة المظلمة.
النتائج والعمل المستقبلي
نتيجة أكبر جاء حتى الآن في شهر أبريل عام 2015، عندما أصدر العلماء في مع المسح أول خريطة المادة المظلمة استنادا إلى بيانات من DES. ووفقا لبيان صحفي من مختبر مسرع فيرمي الوطني (فيرميلاب)، فإن الخرائط يساعد علماء الفلك على فهم كيفية النظر الظلام يساعد على خلق المجرات. ويتوقع العلماء أيضا لمعرفة المزيد عن الطاقة المظلمة من خلال النظر في "clumpiness" من المادة المظلمة. (فيرميلاب هو مشارك DES كما بين مساهمات أخرى، وبنيت DECam).
لا يمكن أن ينظر إلى المادة المظلمة عن طريق الأدوات التقليدية، ولكن يمكن دراستها من خلال آثاره الجاذبية. "عندما جاذبية من الانحناءات المادة المظلمة ضوء المجرات البعيدة حول" وأضاف فيرميلاب ومن الأمثلة الشائعة هي عدسة الجاذبية. والنظرية التي تشكل المجرات وسط تركيز من المادة المظلمة (وبعبارة أخرى، في الجاذبية القوية). وحتى الآن - على الرغم من أن أول خريطة يشمل سوى 3 في المئة من السماء ومسح DES - الملاحظات تطابق التنبؤ.
في أوائل عام 2016، تليها DES يصل الخريطة مع إطلاق كميات كبيرة من المعلومات من خلال الكاميرا التي جمعت بين نوفمبر 2012 وفبراير 2013. وكتالوج يحتوي على معلومات عن 25 مليون الكائنات. كما كان هذه البيانات في وقت مبكر جدا، وقال فيرميلاب في يناير كانون الثاني عام 2016، سيتم الافراج عن معلومات أكثر بكثير في المستقبل. ويمكن أن تشمل العمل DES المستقبلي النتائج في موجات الجاذبية، التي يعتقد أنها تحدث عند كائنات ضخمة تعطيل الزمكان.
كانت هناك أيضا فوائد جانبية لعمل المسح. في عام 2015، كل من العلماء DES ومجموعة مستقلة من جامعة كامبريدج اكتشاف نوع نادر من المجرات الفضائية قزم باستخدام السنة الأولى من البيانات DES. منذ المجرات القزمة هي أصغر المجرات المعروفة، كتب مختبر فيرمي "، فإنها يمكن أن تعقد مفتاح لفهم المادة المظلمة والعملية التي تشكل المجرات أكبر." في اكتشاف مستقل في تلك السنة، وجد العلماء ثمانية المجرات القزمية التي يمكن أن تكون الأقمار الصناعية لمجرة درب التبانة.
في عام 2016، نفى ناسا بسرعة التقارير التي تفيد بأن النظرية "كوكب تسعة" - التي اقترحها كونستانتين Batygin ومايك براون، واثنين من علماء الكواكب من معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا - والجر على التحقيق كاسيني التي تدور حول زحل. عندما التقارير الصحفية أن تدور التي أبريل، DES استشهد كما مسح الممكن أن يمكن أن تساعد في إيجاد كوكب تسعة لانها تبحث في نفس المنطقة من كوكبة قيطس، حيث يبحث علماء الفلك لكوكب الأرض
