شاید دانشمندان به طور تصادفی معمای بزرگ جهان را حل کرده باشند!
شاید ما ماده تاریک را در سال ۲۰۱۹ به طور تصادفی کشف کرده باشیم. این کشف بالقوه تاریخساز ممکن است در دادههای موجود از امواج گرانشی پنهان باشد. فیزیکدانان آمریکا، بریتانیا و اروپا پیشنهاد میکنند اگر دو سیاهچاله در حالی که در ابری از ماده تاریک احاطه شدهاند با هم برخورد کنند، امواج گرانشی حاصل از آن برخورد میتواند اثر آن محیط را در خود ثبت کند. محققان مدل خود را روی دهها ردیابی امواج گرانشی اعمال کردند و یک رویداد را پیدا کردند که به نظر میرسد با این فرضیه مطابقت دارد.
این کشف هنوز تأیید نشده است، اما تیم تحقیقاتی میگوید میتواند راهی جدید برای بررسی امواج گرانشی و ماده تاریک ارائه دهد. رودریگو ویسنته، فیزیکدان دانشگاه آمستردام، میگوید: «استفاده از سیاهچالهها برای جستجوی ماده تاریک فوقالعاده خواهد بود. ما میتوانیم ماده تاریک را در مقیاسهایی بسیار کوچکتر از همیشه بررسی کنیم.»
پیشینه علمی
اینشتین در سال ۱۹۱۶ نظریه نسبیت عام خود را منتشر کرد که گرانش را به عنوان محصولی مرتبط با انحنای فضا-زمان توصیف میکند. او پیشبینی کرد که حرکت اجرام پرجرم (مانند ادغام سیاهچالهها یا ستارههای نوترونی) میتواند امواجی را در فضا-زمان با سرعت نور ایجاد کند. تا سال ۲۰۱۵ طول کشید تا این امواج گرانشی به طور مستقیم شناسایی شوند. از آن زمان تاکنون، صدها رویداد ثبت شده است.
محققان مطالعه جدید این سؤال را مطرح کردند که آیا اطلاعات دیگری میتواند در سیگنالهای امواج گرانشی پنهان باشد. به طور خاص، آیا این امواج میتوانند به حل معمای دیرینه ماده تاریک کمک کنند؟ یک مدل، ماده تاریک را متشکل از ذرات فوقسبک توصیف میکند. این ذرات میتوانند یک میدان تشکیل دهند و در محیطهای شدید (مانند نزدیکی گرانش شدید سیاهچالهها) به صورت جمعی مانند یک موج رفتار کنند.
یافته اصلی
تیم تحقیقاتی مدل خود را روی ۲۸ ردیابی انجام شده توسط شبکه رصدخانههای امواج گرانشی LVK (LIGO در آمریکا، Virgo در ایتالیا و KAGRA در ژاپن) اعمال کرد. از این میان، ۲۷ سیگنال الگوهای مربوط به وقوع در خلأ را نشان دادند. اما یک رویداد که در ژوئیه ۲۰۱۹ شناسایی شد و GW190728 نام دارد، الگویی را نشان داد که با برخورد یک جفت سیاهچاله درون یک ابر ماده تاریک متراکم مطابقت دارد.
جوسو اورکوئتکسا، فیزیکدان مؤسسه فناوری ماساچوست، میگوید: «اهمیت آماری این نتیجه به اندازه کافی بالا نیست که بتوان ادعای کشف ماده تاریک کرد. آنچه ما فکر میکنیم مهم است این است که بدون مدلهای شکلی مانند مدل ما، ما میتوانستیم برخوردهای سیاهچاله را در محیطهای ماده تاریک شناسایی کنیم، اما آنها را به طور سیستماتیک به عنوان رویدادهایی که در خلأ رخ دادهاند طبقهبندی کنیم.»
البته، ما هنوز حتی نمیدانیم ماده تاریک چه شکل و ماهیتی دارد. ممکن است ماده تاریک اصلاً وجود نداشته باشد و مدلهای ما از گرانش نیاز به اصلاح داشته باشند. روشن شدن حقیقت ماده تاریک به کار بیشتری نیاز دارد.
