دانشمندان ماده تاریک گم شده از جهان اولیه را پیدا کردند

اخترشناسان دانشگاه دورهام انگلیس می‌گویند که ماده تاریک کهکشان‌های قدیمی به صورت هاله در اطراف ستاره‌های حاشیه کهکشان قرار دارند. 

به نظر می‌رسد که ماده تاریک به مدت طولانی به کهکشان‌ها چسبیده است. بیشتر کهکشان‌هایی که ۱۰ میلیارد سال سن دارند به اندازه کهکشان‌های امروزی ماده تاریک دارند، برخلاف نظریه‌ای که پیشنهاد می‌کرد که ماده تاریک کمتری در جهان اولیه وجود داشت.

آلفرد تایلی (Alfred Tiley) اخترشناس  دانشگاه دورهام (Durham) انگلستان و نویسنده اصلی این مقاله گفت: ماده تاریک به همان اندازه که در کهکشان‌های سازنده ستاره‌ها در گذشته وجود داشت، در حال حاضر نیز فراوان است. این یک شگفتی نیست، ما نمی‌دانستم که آیا مشاهدات واقعی ما با انتظارات نظری همخوانی دارد یا نه.

ماده تاریک تقریبا ۸۵ درصد از مجموع جرم جهان شناخته شده ما را تشکیل می‌دهد، اما این ماده اسرارآمیز ارتباطی با نور ندارد و ماهیت آن برای دانشمندان مشخص نیست. بنابراین، به جای مشاهده آن ستاره شناسان باید بر روی کشش گرانشی ماده تاریک بر ماده معمولی که ماده باریونی نام دارد متمرکز شوند. ماده باریونی ستاره‌ها، سحابی‌ها، سیاراتی را که در آسمان شب مشاهده می‌کنیم و همچنین همه درختان، سنگ‌ها و انسان‌های روی زمین را تشکیل می‌دهد.

ماده تاریک تمایل به چسبیدن به هاله اطراف کهکشان‌ها دارد، ستاره شناسان این مسئله را با اندازه‌گیری سرعت چرخش کهکشان‌ها کشف کرده‌اند. طبق قانون گرانش نیوتن، ستاره‌هایی که در حاشیه یک کهکشان قرار دارند باید بسیار آهسته‌تر از آنهایی که در مرکز می‌چرخند، چرخش کنند. اما در دهه ۱۹۶۰ ستاره شناسان در حاشیه کهکشان راه شیری ستارههایی را که بسیار سریع می‌چرخیدند را پیدا کردند که مواد اضافی در طراف مدار کهکشانی خود پنهان کرده بودند.

مطالعات بسیاری برای اندازه گیری نرخ چرخش ستارهها در سراسر جهان انجام شد که حضور هاله ماده تاریک را تایید می‌کرد. 

در این مطالعه جدید دانشمندان از ۲ نمونه از بین ۱۵۰۰ کهکشان ستاره ساز استفاده کردند تا نرخ چرخش آنها را در ۱۰ میلیارد سال گذشته محاسبه کنند. اندازه‌گیری دقیق چرخش کهکشان در گذشته بسیار دشوار است، زیرا این کهکشان‌های باستانی فوق العاده دور هستند. بنابراین دانشمندان با جمع کردن کهکشان‌ها و سپس ترکیب نور آنها به طور متوسط تخمین می‌زنند. 

تایلی میگوید: برآورد ما از مقدار ماده تاریک در کهکشان‌ها، میانگین کل جمعیت در هر دوره است. مقدار ماده تاریک ممکن است در کهکشان‌های خاصی به طور قابل توجهی متفاوت باشد.

براساس محاسبه جرم کهکشانی محققان مقادیر معادل ماده تاریک را برای کهکشان‌هایی که در گذشته وجود داشتند بدست آوردند. اما این مقادیر برای همه متقاعد کننده نیست. این یافته‌ها در تضاد با مطالعات قبلی است که نشان می‌دهد کهکشان‌های جهان اولیه ماده تاریک کمتری نسبت به کهکشان‌های جوان دارند. این مطالعات در مورد کهکشان‌های انفرادی بسیار گسترده‌تر انجام شده و از یک مدل دیگر برای تعیین مقدار ماده تاریک در آنها استفاده می‌شود. 

.

بیشتر بخوانید: ماده تاریک چیست؟