استفاده از کهکشان‌های دوردست برای یافتن ماده گمشده جهان

ستاره شناسان “دانشگاه سیدنی” برای اولین بار از کهکشان‌های دوردست به عنوان “سنجاق‌های درخشان” (scintillating pins) برای یافتن و شناسایی بخشی از ماده گم شده/از دست رفته(missing matter) کهکشان راه شیری استفاده کرده‌اند.

 برای چندین دهه دانشمندان متحیر بودند که چرا نمی‌توانند همه مواد موجود در جهان را که توسط تئوری پیش‌بینی شده است، حساب کنند. در حالی که تصور می‌شود بیشتر جرم جهان ماده تاریک مرموز و انرژی تاریک است ، پنج درصد “ماده طبیعی”(normal matter) است که ستاره‌ها، سیارات، سیارک‌ها، کره بادام زمینی و پروانه‌ها را تشکیل می‌دهد و این به عنوان ماده باریونیک(baryonic matter) شناخته می‌شود. با این حال اندازه‌گیری‌های مستقیم فقط حدود نیمی از ماده باریونیک مورد انتظار را نشان می‌دهد.

“یوانمینگ وانگ”(Yuanming Wang) دانشجوی مقطع دکترا دانشکده فیزیک دانشگاه سیدنی یک روش مبتکرانه برای کمک به ردیابی مواد از دست رفته ایجاد کرده است. وی از تکنیک خود برای تعیین جریان ناشناخته گاز سرد کنونی موجود در کهکشان راه شیری در حدود فاصله ۱۰ سال نوری از زمین استفاده کرده است. طول این ابرگازی حدود یک تریلیون کیلومتر و عرض آن ۱۰ میلیارد کیلومتر است اما وزن آن تقریبا همانند جرم ماه است.

نتایج این مطالعه که در مجله “Monthly Notices of the Royal Astronomical Society” منتشر شده است، راهی امیدوار کننده برای ردیابی مواد از دست رفته کهکشان راه شیری به دانشمندان ارائه می‌دهد.

وانگ در ادامه افزود: ما شک داریم که بسیاری از مواد از دست رفته باریونیک به صورت ابرهای گازی سرد باشند یا در درون کهکشان‌ها یا بین کهکشان‌ها باشد. این گاز با استفاده از روش‌های معمول قابل تشخیص نیست، زیرا از خود نور مرئی ساطع نمی‌کند و آنقدر سرد است که تشخیص آن از طریق رادیو اخترشناسی نیز مشکل است.

کاری که ستاره‌شناسان در این مطالعه انجام دادند این بود که به دنبال منابع رادیویی در نقاط دور کهکشان راه شیری گشتند تا دریابند چگونه آنها می‌درخشند/ سوسو می‌زنند.

وانگ گفت: ما پنج منبع چشمک زن رادیویی را در یک خط عظیم در آسمان یافتیم. تجزیه و تحلیل ما نشان می‌دهد که نور آنها باید از همان گاز سرد عبور کرده باشد. همانطور که نور مرئی هنگام عبور از جو ما تحریف می‌شود، وقتی امواج رادیویی از ماده عبور می‌کنند نیز بر روشنایی آنها تأثیر می‌گذارد. محققان این مطالعه این “سوسوزنی”(scintillation) را تشخیص دادند.

دکتر “آرتم تونتسوف”(Artem Tuntsov)، یکی از نویسندگان این مطالعه گفت: ما کاملا مطمئن نیستیم که این ابر عجیب چیست اما یک احتمال این است که می‌تواند یک ابر برفی هیدروژنی باشد که توسط یک ستاره مجاور برای ایجاد یک توده گاز بلند و نازک از هم پاشیده شده است.

هیدروژن در حدود دمای منفی ۲۶۰ درجه منجمد می‌شود بنابراین نظریه پردازان ادعا می‌کنند که برخی از مواد از دست رفته باریونیک جهان در این ابرهای برفی هیدروژن حبس شده‌اند اما تشخیص آنها تقریباً غیرممکن است.

وانگ گفت: با این حال  در حال حاضر ما روشی برای شناسایی چنین توده‌های گاز سرد نامرئی با استفاده از کهکشان‌های دوردست توسعه داده‌ایم.

پروفسور تارا مورفی(Tara Murphy) استاد راهنمای وانگ، گفت: این یک کشف عالی برای یک ستاره شناس جوان است.

به گزارش ایسنا و به نقل از فیز، داده‌های لازم برای شناسایی ابر گازی با استفاده از تلسکوپ رادیویی “اسکاپ”(ASKAP) سازمان پژوهش‌های علمی و صنعتی همسود در غرب استرالیا انجام شده است. کشف وانگ اطلاعات جدیدی درباره جستجوی ماده باریونیک گمشده جهان در اختیار ستاره شناسان قرار داده است.