ستاره‌شناسان با مشاهده اعوجاج (تغییر شکل) گرانشی ضعیف نور، کم‌جرم‌ترین جرم تاریک جهان را شناسایی کرده‌اند. این جرم پنهان، که جرمی تقریباً یک میلیون برابر وزن خورشید دارد، ممکن است یک توده متراکم از ماده تاریک یا یک کهکشان کوچک و غیرفعال باشد. این کشف از نظریه‌های موجود ماده تاریک حمایت کرده و ثابت می‌کند که فناوری کنونی می‌تواند ساختارهای نامرئی و حتی کوچک‌تر را در فضا شناسایی کند.
کشف یک راز کیهانی کوچک
ستاره‌شناسان با استفاده از یک سیستم جهانی تلسکوپ‌ها، کوچک‌ترین جرم تاریکی را که تاکنون در جهان شناسایی شده است، پیدا کرده‌اند. یافتن تعداد بیشتری از این توده‌های پنهان و ضعیف و پی بردن به ماهیت آن‌ها می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا برخی از توضیحات مربوط به ماده تاریک را که ماده‌ای مرموز و عامل حدود یک‌چهارم کل ماده موجود در هستی است، حذف کنند. جزئیات این کشف در دو مقاله که در تاریخ ۹ اکتبر در مجلات Nature Astronomy و Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شدند، آمده است.
از آنجایی‌که این جرم هیچ نور یا تابش قابل تشخیصی ساطع نمی‌کند، ستاره‌شناسان با مشاهده این پدیده که چگونه گرانش آن نور عبوری از نزدیکی‌اش را منحرف می‌کند، آن را مشاهده کردند؛ این پدیده با نام عدسی گرانشی شناخته می‌شود. محققان با مطالعه اعوجاج ظریف نور، توانستند میزان ماده موجود در این جرم نامرئی را تخمین بزنند.
این جرم آن‌قدر کوچک است که حضور آن تنها به صورت یک “چین‌خوردگی” کوچک در تصویر منحرف‌شده‌ای که توسط یک عدسی گرانشی بسیار بزرگ‌تر ایجاد شده بود، ظاهر شد؛ شبیه به یک نقص جزئی در آینه‌های کج و معوج شهربازی!
اهمیت این یافته برای ماده تاریک
کریس فاسناخت، استاد گروه فیزیک و نجوم دانشگاه کالیفرنیا دیویس و یکی از نویسندگان مقاله Nature Astronomy، گفت:
تشخیص چنین جرم کم‌توده‌ای در چنین فاصله زیادی از ما یک دستاورد چشمگیر است. یافتن اجرام کم‌جرم مانند این، برای آگاهی از ماهیت ماده تاریک بسیار حیاتی است.
جرم تازه کشف‌شده، جرمی تخمینی معادل یک میلیون برابر خورشید دارد. هویت واقعی آن نامشخص است و می‌تواند یک توده متراکم از ماده تاریک باشد که تقریباً ۱۰۰ برابر کوچک‌تر از هر نمونه کشف‌شده قبلی است، یا شاید یک کهکشان کوتوله بسیار فشرده و غیرفعال!
اگرچه ماده تاریک به جز کشش گرانشی‌اش نامرئی است، اما تصور می‌شود که بر نحوه چینش کهکشان‌ها، ستارگان و سایر مواد مرئی در سراسر جهان تأثیر می‌گذارد. یکی از پرسش‌های اصلی در ستاره‌شناسی این است که آیا ماده تاریک می‌تواند در توده‌های کوچک و بدون ستاره وجود داشته باشد. اثبات یا رد این ایده می‌تواند به دانشمندان کمک کند تا نظریه‌های فعلی درباره ماهیت واقعی ماده تاریک را اصلاح یا رد کنند.
ساخت یک تلسکوپ به اندازه زمین
این تیم از ابزارهایی از جمله تلسکوپ گرین‌بنک (GBT)، ویرجینیای غربی؛ آرایه خط پایه بسیار بلند (VLBA) هاوایی؛ و شبکه تداخل‌سنجی خط پایه بسیار بلند اروپا (EVN) که شامل تلسکوپ‌های رادیویی در اروپا، آسیا، آفریقای جنوبی و پورتوریکو است، استفاده کردند تا یک اَبَرتلسکوپ به اندازه زمین بسازند و سیگنال‌های ظریف عدسی گرانشی ناشی از این جرم تاریک را ثبت کنند.
یک پیشرفت برای نظریه ماده تاریک سرد
این جرم، صد برابر کم‌جرم‌ترین جرمی است که تاکنون با این تکنیک پیدا شده است و نشان می‌دهد که این روش می‌تواند برای یافتن اجرام مشابه دیگر نیز استفاده شود.
دِوان پاول، نویسنده اصلی این مقاله از مؤسسه ماکس پلانک برای اخترفیزیک (MPA) آلمان، گفت:
با توجه به حساسیت داده‌های ما، انتظار داشتیم حداقل یک جرم تاریک پیدا کنیم، بنابراین کشف ما با به اصطلاح ‘نظریه ماده تاریک سرد’ که بخش عمده‌ای از درک ما از نحوه شکل‌گیری کهکشان‌ها بر آن استوار است، مطابقت دارد. اکنون که یکی را پیدا کرده‌ایم، سؤال این است که آیا می‌توانیم تعداد بیشتری پیدا کنیم و آیا تعداد آن‌ها همچنان با مدل‌ها مطابقت خواهد داشت یا خیر.
گام‌های بعدی در شکار کیهانی
این تیم در حال تحلیل بیشتر داده‌ها برای درک بهتر ماهیت این جرم تاریک است و همچنین به دنبال نمونه‌های بیشتری از چنین اجرام تاریکی در بخش‌های دیگر آسمان می‌گردند.
منبع: Scitechdaily
