مطالعه تشعشعات فسیلی دلایل بسیار محکمی به نفع مدل استاندارد در کیهان شناسی ارائه می دهد، مدلی با ماده تاریک و انرژی تاریک. اما مشاهدات اخیر تأثیر ماده تاریک بر این تابش، از طریق عدسی گرانشی، نشان می‌دهد که در میلیارد سال اول تاریخ جهان قابل مشاهده، ماده تاریک آنطور که تصور می‌شد رفتار نمی‌کرد، که ممکن است منجر به اصلاح مدل استاندارد شود.
[در ویدئو] اسرار ماموریت پلانک ماهواره پلانک یک ماشین زمان بسیار قوی است که می تواند چندین راز در مورد منشاء، ساختار و ترکیب جهان را برای ما فاش کند. کیهان شناسان و اخترفیزیکدانان از آن برای نقشه برداری بر روی طاق آسمانی، با دقتی بی نظیر، از نوسانات دما و قطبش قدیمی ترین نور جهان، یعنی پرتوهای فسیلی، استفاده کرده اند. این ویدئو که توسط کنسرسیوم HFI-Planck، آژانس ارتباطی Canopée و با کمک ژان موئت، از IAP (موسسه اخترفیزیک پاریس) تهیه شده است، توضیح می دهد که این ماموریت شامل چه چیزی است.
حدود بیست سال طول کشید تا وجود نوترینو نشان داده شود و چهل سال برای بوزون بروت-انگلرت-هیگز . اثبات وجود ذرات ماده تاریک یا برعکس، اثبات عدم وجود آنها چقدر بیشتر طول می کشد؟
به یاد بیاوریم که نوترینو توسط ولفگانگ پائولی برای حفظ قانون بقای انرژی در برخی از تجزیه های هسته ای که به نظر می رسید آن را نقض می کند، فرض شده بود. اما برای انجام این کار باید اعتراف کرد که انرژی که به نظر می رسید در نیستی ناپدید می شود در واقع توسط یک ذره بی جرم، بدون بار الکتریکی و برهمکنش بسیار کمی با ماده کم انرژی که می تواند از 300 زمین بدون شکستن عبور کند، منتقل شده است. اکنون می دانیم که در واقع سه نوع نوترینو وجود دارد و جرم آنها بسیار کوچک است.
ذرات ماده تاریک به همان اندازه شبح‌گونه هستند، اما به طور متناقضی برای توضیح وجود کهکشان‌ها و ساختارهایی که آنها را به شکل خوشه‌هایی شامل چند صد تا چند هزار کهکشان گرد هم می‌آورند، مورد نیاز هستند. تحت تأثیر میدان گرانشی آنها بود که ماده معمولی سریعتر از آنچه باید به خودی خود فرو ریخت. ما به دلایل مختلف می دانیم که این ذرات ماده تاریک شبیه ذرات ما در زمین نیستند و به ویژه در برخورد پروتون ها در LHC تولید می شوند، اگرچه دقیقاً در آنجا ردیابی می شوند.
با این حال، حتی اگر ماده تاریک یکی از ستون‌های مدل استاندارد کیهان‌شناسی است، ممکن است وجود نداشته باشد و مشاهداتی که گزارش می‌کند را شاید بتوان با اصلاح معادلات مکانیک آسمانی نیوتن توضیح داد. ما در حال حاضر از خود می پرسیم که آیا اولین اکتشافات کهکشان هایی که توسط تلسکوپ جیمز وب بسیار ابتدایی به نظر می رسند، چرا که بیش از 13 میلیارد سال پیش مشاهده شده اند، دقیقاً آغازی برای رد نظریه ماده تاریک و تأیید نیست. نظریه موند
برای 13.8 میلیارد سال، جهان به تکامل خود ادامه داده است. برخلاف آنچه که چشمان ما هنگام تأمل در آسمان به ما می گویند، چیزی که آن را تشکیل می دهد، ثابت نیست. فیزیکدانان در سنین مختلف جهان مشاهداتی دارند و شبیه سازی هایی را انجام می دهند که در آن شکل گیری و تکامل آن را دوباره پخش می کنند. به نظر می رسد که ماده تاریک از ابتدای پیدایش کیهان تا زمان شکل گیری ساختارهای بزرگی که امروزه مشاهده می شود، نقش مهمی ایفا کرده است. © CEA Research
ممکن است در مقاله‌ای که توسط یک تیم بین‌المللی از محققان به رهبری اعضای دانشگاه ناگویا در ژاپن در مجله Physical Review Letters منتشر شده است، شگفتی جدیدی در این زمینه آشکار شود. این مقاله برخی از نتایج به‌دست‌آمده با تلسکوپ سوبارو ژاپن، هاوایی، به عنوان بخشی از کمپین تحقیقاتی سوبارو Hyper Hyper-Cam Survey (HSC) را در ترکیب با سایر مشاهدات به‌دست‌آمده توسط ماهواره پلانک ESA در قالب نقشه معروف او از تابش کیهانی ، قدیمی ترین نور در جهان قابل مشاهده، پس از انفجار بزرگ در چند هزار سال حدود 380000 ساطع شد.
بیایید همچنین به یاد داشته باشیم که لورنس پروتو، اخترفیزیکدان و کیهان شناس، عضو همکاری پلانک، در این پرونده به Futura توضیح داده بود که به ما اجازه داده بود بنویسیم که در آن ماهیت تشعشعات فسیلی و تجزیه و تحلیل های او و همکارانش را برای ما توضیح می دهد. برنامه ریزی کرده بود که این تابش را در جستجوی کلیدهای اساسی برای کیهان شناسی و فیزیک نظری بسازد: " اثر عدسی گرانشی امکان بازسازی پتانسیل گرانشی را که از سطح آخرین انتشار تا به امروز یکپارچه شده است، می دهد. این یک کاوشگر جالب از ساختارهای جهان است. بنابراین، اگر ما در این بازسازی موفق شویم، پلانک به یک آزمایش مستقل و حساس به کل تکامل جهان، از جهان اولیه زمان آخرین انتشار تا ما تبدیل خواهد شد. ".
آخرین سطح پراکنده، کره ای ساختگی است که هر ناظری را در کیهان قابل مشاهده احاطه کرده و به او مناطقی را نشان می دهد که فوتون های تشعشع کیهانی از آنجا ساطع شده اند هنگامی که جهان قابل مشاهده شفاف شد، زیرا چگالی آن به حدی کم شد که فوتون های آن زمان کم شد. بنابراین می تواند بدون برخورد با ذرات باردار سفر کند که آنها را در فواصل بزرگ پراکنده می کند.
اثر عدسی گرانشی برانگیخته، در این مورد به اصطلاح ضعیف یا حتی برش گرانشی، اثر انحراف پرتوهای نور توسط یک میدان گرانشی است که منجر به تغییر شکل تصویر اولیه یک کهکشان توسط یک جرم بزرگ بین این کهکشان می‌شود. و یک ناظر ما می توانیم از تغییر شکل جرم بدن تولید کننده آن را استنتاج کنیم، به طوری که اندازه گیری اثرات عدسی گرانشی امکان کاوش در توزیع جرم را در کیهان قابل مشاهده، از جمله توده های ماده تاریک که خود تابش نمی کند، می دهد.
در خلاء، نور معمولاً در یک خط مستقیم حرکت می کند. اما در فضایی که توسط یک جرم آسمانی عظیم تغییر شکل داده است، مانند یک کهکشان، این مسیر منحرف می شود! بنابراین، یک منبع نوری واقع در پشت کهکشان موقعیت ظاهری متفاوتی با موقعیت واقعی آن دارد: این پدیده سراب گرانشی است. این ویدئو از مستند وب " L'Odyssée de la Lumière " (http://www.odysseedelalumiere.fr/comp…) گرفته شده است و در مستند وب " Embarquez avec la Matière Noire " (lamatierenoire.fr) ادغام شده است. ). © CEA-Animea
این اثر برای تخمین حضور و تغییرات توزیعی ماده تاریک تا حدود 8 تا 10 میلیارد سال پیش مورد استفاده قرار گرفته است. همانطور که لارنس پروتو نیز به ما توضیح داد، اثرات عدسی گرانشی ضعیف تولید شده توسط خوشه‌های کهکشانی و کهکشان‌های موجود در پیش‌زمینه آخرین سطح پراکنده، مطالعه تابش فسیلی را آلوده می‌کند و ما باید به نحوی از سیگنال این نویز کم کنیم تا به آن برگردیم. حالت اولیه تشعشعات فسیلی این امر به ویژه امکان ردیابی حالت‌های افسانه‌ای بدوی B قطبش تشعشعات فسیلی را فراهم می‌کند. برجسته کردن این حالت ها به طور قانع کننده ای وجود یک فاز تورمی سرگیجه دار از گسترش فضا در طول انفجار بزرگ را نشان می دهد.
اما همانطور که کیهان‌شناس در گزیده‌ای از پرونده‌اش ذکر کرده بود، اندازه‌گیری اثر عدسی گرانشی ضعیف می‌تواند در تئوری ما را از حضور و ویژگی‌های متغیر در طول زمان و مکان ماده تاریک از ظاهر ماده تاریک آگاه کند. اولین کهکشان ها تا به امروز با استفاده از تشعشعات فسیلی.
تیم به رهبری ژاپن موفق شد دقیقاً چنین مشاهداتی را بیش از 8 میلیارد سال با اندازه‌گیری تأثیر کهکشان‌های شناسایی شده با HSC بر اندازه‌گیری‌های پلانک از تابش پس‌زمینه انجام دهد. ما قبلاً جلوتر نرفته بودیم، زیرا کهکشان‌ها، که تصاویرشان در اثر گرانش تغییر شکل داده بودند، برای انجام اندازه‌گیری‌های معتبر بسیار کم‌نور بودند.
اما اکنون محققان می توانند به حدود 12 میلیارد سال قبل در کیهان قابل مشاهده برگردند.
قابل توجه است، اگرچه هنوز تایید نشده است، اما به نظر نمی رسد ویژگی های اندازه غلظت ماده تاریک بین 8 تا 12 میلیارد سال پیش از پیش بینی های مدل استاندارد کیهان شناسی پیروی کند، اما نوسانات چگالی ماده تاریک در این دوره ضعیف تر از حد انتظار به نظر می رسد.
Yuichi Harikane ، یکی از نویسندگان این کشف و استاد مؤسسه تحقیقات پرتوهای کیهانی در دانشگاه توکیو، در توضیح این موضوع ابایی ندارد: « نتیجه گیری ما هنوز نامشخص است. اما اگر درست باشد، این نشان می‌دهد که با بازگشت به گذشته، کل مدل ناقص است. این هیجان انگیز است زیرا اگر نتیجه پس از کاهش عدم قطعیت ها حفظ شود، می تواند نشان دهنده بهبود مدلی باشد که می تواند ماهیت خود ماده تاریک را ارائه دهد. »
با در نظر گرفتن این هدف، کیهان شناسان هنوز باید حجم و دقت داده های موجود را افزایش دهند، که به زودی با راه اندازی رصدخانه Vera C. Rubin، که قبلا به عنوان LSST شناخته می شد، می توانند این کار را انجام دهند.
!
از ثبت نام شما سپاسگزاریم.
خوشحالم که شما را در جمع خوانندگان ما دارم!
آیا مشاهدات جیمز وب نظریه ماده تاریک را به نفع موند رد می کند؟

source