باشگاه خبرنگاران جوان؛ جواد فراهانی - تیمی از دانشمندان در مطالعه‌ای جدید پیشنهاد داده‌اند که وجود نوع جدیدی از ماده تاریک می‌تواند به توضیح برخی از گیج‌کننده‌ترین معما‌های جهان کمک کند.

این نوع، که ماده تاریک خود-تعاملی نامیده می‌شود، می‌تواند توده‌های متراکمی با جرم حدود یک میلیون برابر خورشید تشکیل دهد و مسئول سه پدیده نجومی باشد که مدت‌ها توضیحی برای آنها وجود نداشت.

ماده تاریک ۸۵٪ از ماده جهان را تشکیل می‌دهد، اما به دلیل عدم تعامل با نور، نمی‌توان آن را مستقیماً دید. این امر اخترشناسان را مجبور می‌کند که آن را فقط از طریق تأثیراتش بر بخش‌های مرئی جهان، مانند ستارگان و کهکشان‌ها، درک کنند. مدل سنتی ماده تاریک فرض می‌کند که "سرد" است، به این معنی که بدون تعامل از میان ذرات دیگر عبور می‌کند، اما ساختار‌های خاصی در جهان را نمی‌توان با این مدل توضیح داد.

این جایی است که مدل جدید وارد می‌شود. در نظریه ماده تاریک خود-تعاملی، ذرات ماده تاریک می‌توانند با یکدیگر برخورد کرده و انرژی مبادله کنند که منجر به پدیده‌ای به نام "فروپاشی حرارتی گرانشی" می‌شود که هسته‌های بسیار متراکمی ایجاد می‌کند.

پروفسور های-بو یو، محقق ارشد، تفاوت بین این دو مدل را با یک قیاس ساده نشان می‌دهد: مثل جمعیتی از مردم است که یکدیگر را نادیده می‌گیرند در مقابل جمعیتی که همه دائماً به یکدیگر برخورد می‌کنند. 

این مطالعه که در Physical Review Letters منتشر شده است، نشان می‌دهد که این توده‌های متراکم از ماده تاریک خود-تعامل می‌توانند سه راز نجومی جداگانه را که مدت‌هاست دانشمندان را متحیر کرده‌اند، توضیح دهند.

اولین راز شامل یک جسم بسیار چگال است که به طور غیرمستقیم از طریق اثر تقویت نور از کهکشان‌های دور، پدیده‌ای که به عنوان عدسی گرانشی شناخته می‌شود، شناسایی شد.

دومین راز در کهکشان راه شیری قرار دارد و مربوط به یک ساختار مرموز در جریان ستاره‌ای معروف به GD-۱ است. به نظر می‌رسد یک جسم نامرئی و بسیار چگال این جریان را مختل کرده و رد مشخصی از خود به جا گذاشته است.

سومین راز در یک کهکشان ماهواره‌ای به نام Fornax یافت می‌شود، جایی که یک خوشه ستاره‌ای غیرمعمول به نام Fornax ۶ وجود دارد و تشکیل آن در چنین چگالی بالایی همچنان یک راز است.

طبق مدل جدید، این سه پدیده را می‌توان با وجود توده‌های متراکم ماده تاریک خود واکنش‌دهنده توضیح داد. این توده‌ها اجرام را به دام می‌اندازند و ستاره‌های در حال عبور را جذب می‌کنند و منجر به تشکیل خوشه‌های ستاره‌ای فشرده و منسجم می‌شوند.

پروفسور های-پو یو گفت: «نکته جالب این است که همین مکانیسم در سه زمینه کاملاً متفاوت اعمال می‌شود: در سراسر کیهان دور، در کهکشان ما و در یک کهکشان ماهواره‌ای نزدیک. هر سه چگالی‌هایی را نشان می‌دهند که توضیح آنها با مدل استاندارد ماده تاریک دشوار است، اما به طور طبیعی در مدل ماده تاریک خودواکنش‌دهنده ایجاد می‌شوند.»

این کشف نه تنها توضیحی یکپارچه برای سه پدیده جداگانه ارائه می‌دهد، بلکه راه‌های جدیدی را برای درک ماهیت ماده تاریک، که برای دهه‌ها یکی از پیچیده‌ترین اسرار کیهان باقی مانده است، باز می‌کند و به طور بالقوه دانشمندان را یک گام به حل این معمای بزرگ کیهانی نزدیک‌تر می‌کند.

منبع: ایندیپندنت