نظریه‌ای جدید درباره ماهیت ماده تاریک

دانشمندان لورنس لایومور نظریه جدیدی را مطرح کرده‌اند که ممکن است جوابگوی این پرسش باشد که چرا ماده تاریک از اکتشاف مستقیم در آزمایش‌های زمین-محور به دور بوده است.

به گزارش «اسپیس دیلی»، گروهی از فیزیکدانان ذره‌ای با نام «لاتیس استرانگ داینمیکز کولبوریشن» ، تحت رهبری تیمی از آزمایشگاه ملی لارنس لایومور، با ترکیب تکنیک‌های فیزیک نظری و محاسباتی و با استفاده از ابرکامپیوتر مدل جدیدی از ماده تاریک را طراحی کرده‌اند.

بر اساس تعریف این مدل جدید، ماده تاریک که امروزه به صورت طبیعی غیرقابل شناسایی است، در شرایط پلاسمای با درجه حرارت بسیار بالا که در ابتدای آفرینش کیهان وجود داشت، به راحتی و از طریق کنش متقابل با ماده‌های معمولی، قابل تشخیص و روئت بود.

بنا بر گزارش وبسایت آزمایشگاه ملی لارنس لایومور پاولوس وراناس از دانشمندان ال. ال. ان. ال، معتقد است که «این کنش‌های متقابل در دنیای اولیه بسیار اهمیت دارند چرا که فراوانی ماده تاریک و مواد معمولی امروزه تقریبا برابر است؛ احتمالا به این دلیل که کنشی متعادل‌کننده‌ پیش از سرد شدن دنیا میان این دو ماده برقرار بوده است.

وراناس یکی از نویسندگان مقاله «کشف مستقیم ماده تاریک مخفی از طریق قطبش التکرومغناطیسی» است که در تازه‌ترین شماره ژورنال «فیزیکال ریویو لترز» منتشر شده است.

ماده تاریک ۸۳ درصد از تمام مواد کیهان را تشکیل می‌دهد؛ این ماده به صورت مستقیم با نیروهای هسته‌ای قوی یا ضعیف یا نیروهای الکترومغناطیسی کنش متقابل برقرار نمی‌کند. همچنین نور با برخورد به آن بازتاب پیدا نمی‌کند و مواد معمولی با کمترین کنش ممکن از آن عبور می‌کنند. این ماده که اساسا نامریی است با نام ماده تاریک شناخته می‌شود، اما کنش متقابل آن با جاذبه، تاثیرات به‌سزایی بر حرکت کهکشان‌ها و خوشه‌های کهکشانی می‌گذارد که هرگونه شک و شبهه در مورد وجود آن را از بین می‌برد.

به گزارش آزمایشگاه ملی لارنس لایومور، وراناس در ادامه می‌گوید: «شگفت‌انگیز است که ماده تاریک که چندصد بار سنگین‌تر از پروتون است می‌تواند ترکیبی از ذرات باردار باشد و با این حال تاکنون به صورت مستقیم کشف نشده باشد».

مشابه پرتون‌ها، مقدار ماده تاریک در طول زمان ثابت است و از بین نمی‌رود. اما ماده تاریک ذرات هسته‌ای دیگری تولید می‌کند که به فاصله کوتاهی از به‌وجود آمدنشان از بین می‌روند. این ذرات می‌توانند بار الکتریکی خالصی داشته باشد اما در زمان‌های بسیار دور از بین رفته‌اند.

در یک شتاب‌دهنده ذره‌ای با انرژی بسیار بالا (مانند برخورد دهنده هادرونی بزرگ سوییس) می‌توان این ذرات را برای نخستین بار پس از دنیای اولیه تولید کرد. این ذرات می‌توانند در آشکارسازهای ذره‌ای، اثر و علامت منحصر به فردی را ثبت کنند چرا که می‌توانند بار الکتریکی داشته باشند.

وراناس در پایان معتقد است که «آزمایش‌های مستقیم زیرزمینی یا آزمایش‌های برخورد دهنده هادرونی بزرگ می‌توانند به زودی نتایجی برای اثبات و یا رد این تئوری جدید ماده تاریک به دست بیاورند».