آیا کم بودن تعداد کهکشان های ماهواره ای راه شیری زیر سر ماده تاریک است؟

همتاسازی های رایانه ای از شکل گیری کهکشان راه شیرینشان می دهد شمار کهکشان ماهواره ای کوچک پیرامون آن می بایست بسیار بیش از آنچه از پشت تلسکوپ ها می بینیم باشد.

این موضوع سایه ی تردید بر نظریه ی عموما پذیرفته شده ی "ماده ی تاریک سرد" [بدون برهم کنش] انداخته، یک چیستی نادیدنی و اسرارآمیز که به پیش بینی دانشمندان، می بایست به کهکشان زایی های بیشتری پیرامون راه شیری می انجامید تا آنچه اکنون دیده می شود.

کیهان شناسان و دانشمندان فیزیک ذرات در بنیاد کیهان شناسی محاسباتیو بنیاد پدیدارشناسی فیزیک ذراتدانشگاه دورهام، با همکارانشان در کالج و دانشگاه LAPThفرانسه، بر این گمانند که یک پاسخ احتمالی برای این پرسش یافته اند.

بر پایه ی پژوهشنامه ی این دانشمندان که در ماهنامه ی انجمن سلطنتی اخترشناسی (MNRAS) منتشر شده، ذرات ماده ی تاریکهمان گونه که می توانند نیروی گرانش را حس کنند، توانسته اند در جوانی کیهان با فوتون هاو نوترینوهاهم برهم کنش انجام بدهند و این به پخش شدن ماده ی تاریک انجامید.

دانشمندان فکر می کنند که توده های ماده ی تاریک - یا هاله ها- که در کیهان آغازین پدید آمدند، گاز میان کهکشانی که برای ساختن ستارگان و کهکشان ها نیاز بود را به دام انداختند. پخش شدن ذرات ماده ی تاریک به از بین رفتن ساختارهایی انجامید که می توانستند گاز را در خود نگه دارند، و این باعث شد روند شکل گیری کهکشان های بیشتر پیرامون راه شیری متوقف شده و از شمار کهکشان هایی که اکنون می بایست وجود داشته باشند کاسته شود.

نویسنده ی اصلی پژوهشنامه، دکتر سلین بوهم از بنیاد پدیدارشناسی فیزیک ذرات در دانشگاه دورهام می گوید: «ما نمی دانیم شدت این برهم کنش ها چقدر بوده؛ و این چیزی بود که همتاسازی هایمان را بر پایه اش انجام دادیم. ما با تنظیم شدت پراکنده شدن ذرات، شمار کهکشان های کوچک را تغییر می دهیم، و این به ما اجازه می دهد چیزهای بیشتری درباره ی فیزیک ماده ی تاریک و شیوه ی احتمالی برهم کنش آن با دیگر ذرات کیهان بیاموزیم.»

«این نمونه ایست که نشان می دهد اندازه های میکروسکوپی فیزیک ذرات چگونه بر یک سنجش کیهان شناختی -در این مورد، شمار کهکشان هایی که به گرد راه شیری می چرخند- اثر می گذارند.»

نظریه های بسیاری درباره ی کم بودن شمارِ کهکشان هایی که به گرد راه شیری می چرخند وجود دارد، از جمله این نظریه که گرمای نخستین ستارگان کیهان، گاز موردنیاز برای ساحتن ستاره ها را استریل کرد. پژوهشگران می گویند یافته های کنونی آنان یک نظریه ی جایگزین را پیش می کشد و می تواند شگرد نوینی برای کاوش برهم کنش های میان ماده ی تاریک سرد و دیگر ذرات فراهم کند.

یکی دیگر از نویسندگان پژوهشنامه، پرفسور کارلتون با (Carlton Baugh) می گوید:«اخترشناسان دیرزمانیست که دریافته اند بیشتر مواد درون کیهان از ذراتی بنیادین به نام ماده ی تاریک تشکیل شده. این مدل می تواند چیزی که در بیشتر کیهان می بینیم را توضیح دهد، ولی به فضای نزدیک خودمان که می رسد به گونه ی ناراحت کننده ای شکست می خورد. به پیش بینی این مدل، شمار کهکشان های ماهواره ای کوچک پیرامون کهکشان راه شیری باید بسیار بیش از آن باشد که می‌توانیم ببینیم.»

وی می افزاید :«ولی اگر در همتاسازی های رایانه ای، برهم کنش میان ماده ی تاریک با بقیه ی مواد کیهان، مانند فوتون ها، را کمی بیشتر کنیم، می توانیم جهان در همسایگیمان را بازسازی کنیم و با این کار خواهیم دید که شمار کهکشان های پیرامون‌مان به اندازه ی چشمگیری کمتر از آن می شود که تاکنون می پنداشتیم.»

واژه نامه:

منبع: sciencedaily