ستارهشناسان با استفاده از تلسکوپ فضایی جیمز وب موفق شدند پرجزئیاتترین نقشه از ماده تاریک در کیهان را تهیه کنند؛ تصویری که نشان میدهد این ماده نامرئی چگونه از نخستین دوران کیهان، ساختارهای بزرگ جهان را شکل داده است. این تحقیق که در ژورنال Nature Astronomy منتشر شده، با بررسی حدود ۸۰۰ هزار کهکشان در میدان COSMOS و دادههای دوربین فروسرخ جیمز وب به دست آمده است. میدان COSMOS به دلیل پوشش گسترده و مطالعه شکلگیری خوشههای کهکشانی، یکی از مناطق کلیدی برای بررسی توزیع ماده در جهان به حساب میآید.
«ریچارد ماسی»، فیزیکدان دانشگاه دورهام، ماده تاریک را بهعنوان اسکلت گرانشی کیهان توصیف میکند که همه چیز در آن فرو میریزد. به گفته او، این نقشه جدید روند شکلگیری چارچوب گرانشی کیهان را بهطور مستقیم نشان میدهد. ماده تاریک حدود پنج برابر بیشتر از ماده معمولی در جهان وجود دارد، اما نور ساطع نمیکند و تنها از طریق اثرات گرانشی خود بر ماده مرئی قابل شناسایی است. دانشمندان با ردیابی نحوه خمیدگی مسیر نور کهکشانهای پسزمینه، موقعیت و توزیع این ماده مرموز را مشخص کردهاند.
چگونه نقشه ماده تاریک ساخته شد؟
پژوهشگران برای ایجاد این نقشه از پدیده همگرایی گرانشی ضعیف استفاده کردند؛ پدیدهای که در آن نور به دلیل حضور جرم نامرئی، اندکی خم میشود. با اندازهگیری میزان تغییر شکل کهکشانهای پسزمینه، تیم جیمز وب توانست توزیع و تراکم ماده تاریک را محاسبه کند. در این پروژه، جیمز وب به مدت ۲۵۵ ساعت یک بخش ثابت از آسمان در میدان COSMOS را رصد کرده و دادههای بهدست آمده را برای بازسازی شبکهای از رشتههای ماده تاریک کنار هم قرار داده است. این رشتهها، چارچوبی هستند که کهکشانها روی آن قرار میگیرند و مسیر شکلگیری ساختارهای بزرگ کیهانی را روشن میکنند.
جیمز وب و چشمانداز تازهای از کیهان
پیش از این، تلسکوپ هابل نیز میدان COSMOS را مورد بررسی قرار داده بود و تصویری اولیه از خوشهبندی کهکشانها ارائه کرده بود. اکنون جیمز وب با قابلیتهای فروسرخ خود توانسته این نقشه را به زمانهای دورتر و جزئیات بیشتری گسترش دهد. «دایانا اسکوگنامیگلیو» از آزمایشگاه پیشرانش جت ناسا میگوید جزئیات نقشه جدید به حدی دقیق است که میتوان آن را خیرهکننده توصیف کرد. رصد فروسرخ همچنین به ستارهشناسان امکان شناسایی شبکه کیهانی را میدهد؛ رشتههای بههمپیوسته ماده تاریک که کهکشانها مانند دانههای تسبیح روی آن قرار گرفتهاند و جای نخستین تودههای کیهانی پس از بیگبنگ را نشان میدهند.
این دادهها نه تنها به درک بهتر توزیع ماده تاریک کمک میکنند، بلکه میتوانند پایه و اساس مدلهای سهبعدی کیهان را فراهم کنند و در مأموریتهای آینده اخترشناسی مورد استفاده قرار گیرند. فیزیکدانان امیدوارند با ترکیب این نقشه با دادههای دیگر، بتوانند به راز ماهیت واقعی ماده تاریک نزدیکتر شوند.
جمع بندی
ستارهشناسان با تلسکوپ فضایی جیمز وب موفق شدند دقیقترین نقشه از ماده تاریک کیهان را تهیه کنند که نشان میدهد این ماده نامرئی چگونه از نخستین دوران کیهان ساختارهای بزرگ جهان را شکل داده است. این نقشه با بررسی حدود ۸۰۰ هزار کهکشان در میدان COSMOS و رصد ۲۵۵ ساعته جیمز وب بهدست آمده و با استفاده از پدیده همگرایی گرانشی ضعیف، توزیع و تراکم ماده تاریک را مشخص کرده است. قابلیتهای فروسرخ جیمز وب نسبت به هابل جزئیات بیشتری ارائه میدهد و امکان نفوذ به زمانهای دورتر کیهان را فراهم میکند. نقشه جدید پایهای برای مدلهای سهبعدی کیهان و درک بهتر ماهیت ماده تاریک محسوب میشود و میتواند در مأموریتهای آینده اخترشناسی مورد استفاده قرار گیرد.
اخبار روز تکنولوژی را در چیپست بخوانید.