أكبر رسم خرائط للكون تم تنفيذه على الإطلاق يؤكد دور الطاقة المظلمة

يوسف بن تاشفين

التحالف يجمعنا🏅🎖
كتاب المنتدى
إنضم
15/1/19
المشاركات
63,414
التفاعلات
180,346
eboss-sdss-carte.jpg


الفيزياء:


أكد رسم خريطة للكون الأهمية الكبرى للطاقة المظلمة ، بعد شهر من الإعلان عن الاكتشاف المحتمل لجسيم المادة المظلمة،و يتقدم البحث في مجال الفيزياء الذي لا يزال مليئًا بالألغاز.

على الرغم من أن الطاقة المظلمة بعيدة المنال ، إلا أنه يقال إنها المكون الرئيسي لكوننا، لقد تم تذكيرنا بدورها الرئيسي بأكبر رسم خرائط للكون على الإطلاق، قدم برنامج البحث الدولي eBOSS في 20 يوليوز ، "هذه الخريطة ثلاثية الأبعاد تجعل من الممكن قياس توسع الكون بسرعات مختلفة اعتمادًا على العصر" ، كما يشير إتيان بيرتين ، الباحث في CEA والمدير المشارك لـ تحليل البيانات لهذا المشروع : "في البداية كان التوسع عالياً ، ثم انخفضت سرعته إلى الحد الأدنى قبل ستة مليارات سنة عندما استؤنف التسارع ، على ما يبدو تحت تأثير الطاقة المظلمة، أن تصبح مسيطرة ، وفقًا لملاحظاتنا "، يحدّد جان بول كنيب ، عالم الفيزياء الفلكية في Ecole Polytechnique de Lausanne والمبادرة بمشروع eBOSS.

خاصية متأصلة في الكون

تظهر الطاقة المظلمة اليوم كقوة تجعل المجرات تبتعد عن بعضها بشكل أسرع وأسرع ، على عكس المادة المظلمة ، التي تسمح بتماسكها ، كما افترض منذ عام 1933، العالم الفلكي السويسري فريتز زويكي إكتشف بعد ذلك بدهشة أن مجموعة من المجرات كانت تتحرك بسرعة تزيد عن مليون كيلومتر في الساعة ، وهي السرعة التي كان من المفترض أن تتسبب في تحللها ، وأن كتلتها المرئية أضعف من أن تضمن قوة جاذبية كافية، لذلك يجب أن تسمح المادة غير المرئية بتماسكها.

0_BbFivHJrBly_2yua.jpg


تم اقتراح تأثير الطاقة المظلمة هذا أيضًا بعد عشر سنوات ، كجزء من مهمة بلانك ، من خلال الخلفية الكونية المنتشرة ، الإشعاع الكهرومغناطيسي الذي يعود تاريخه إلى 380 ألف سنة بعد الانفجار العظيم، وبالتالي ، فإن نتائج eBOSS توفر "تأكيدًا لكل شيء تم العثور عليه في علم الكونيات على مدار العشرين عامًا الماضية ، باستخدام تقنيات قياس مختلفة وأكثر دقة" ، كما يؤكد جان بول كنيب، أردنا هذه المرة أن نعرف أين كانت كتلة الكون من خلال مراقبة توزيع المادة في المجرات والكوازارات. تقع بالقرب من الثقوب السوداء ، وهي أكثر الكيانات إشراقًا في الكون ، وبالتالي فهي الأبعد التي يمكن ملاحظتها ، وبالمثل فهي الأقدم.

كان تلسكوب eBOSS قادرًا على اكتشاف الكوازارات التي يبلغ عمرها 11 مليار عام ، وهي قيمة لتطوير رسم الخرائط التي تشهد على التأثير المتزايد للطاقة المظلمة كتوسع حيث المكان من المواد ، التي كانت شبه حصرية في البداية ، أصبحت أقلية. "اعتقدنا أنه يمكن أن تكون هناك اختلافات مع القياسات القادمة من المستعرات الأعظمية والخلفية الكونية المنتشرة ، لكن كل شيء يتقارب أخيرًا نحو كون اليوم يحتوي على 70٪ من الطاقة المظلمة" ، كما يلاحظ إتيان بورتين، يتم تفسير هذه الحصة المتزايدة من خلال تشتت مادة موجودة بكميات محدودة ، في حين يبدو أن الطاقة المظلمة تحافظ على الكثافة بمرور الوقت ، وتعمل كخاصية جوهرية للكون ، وثابت كوني.

الكشف عن المادة المظلمة؟

تم بالفعل التخطيط لبرامج بحثية جديدة ، لا سيما مشروعي إقليدس و DESI اللذين سيسمحان ، بفضل التلسكوبات الأكثر قوة ، برصد أكثر من 40 مليون مجرة في غضون خمس سنوات. بما يكفي لتنقيح البيانات وربما استبعاد الفرضيات البديلة لوجود الطاقة المظلمة بشكل قاطع ، مثل وجود قوة أساسية خامسة في الكون أو تعديل الجاذبية ، فإن الاحتمالات أصبحت غير مرجحة بالفعل. حسب نتائج eBOSS. يشير إتيان بورتين إلى أن "الطاقة المظلمة ستظل غير قابلة للوصول لأنها تُلاحظ على نطاقات كبيرة جدًا من خلال تطور توسع ملايين الأجرام السماوية على مدى مليارات السنين". لا يمكن رؤيتها على مقياس مجرة ، على عكس المادة المظلمة. "

ويشير إتيان بورتين إلى أن "الطاقة المظلمة ستظل مع ذلك غير قابلة للوصول لأنها تُلاحظ على نطاقات كبيرة جدًا من خلال تطور توسع ملايين الأجرام السماوية على مدى مليارات السنين". لا يمكن رؤيتها على مقياس المجرة ، على عكس المادة المظلمة. "

من خلال تأثيرها الهيكلي ، تتجلى المادة المظلمة بالفعل على مستوى المجرة مع الحفاظ على تماسكها. لم يتم رصده بشكل مباشر ، فإنه سيشكل من جانبه 25٪ من الكون ، تاركًا 5٪ فقط للمادة المرئية. ومع ذلك ، في 17 يونيو ، أعلن التعاون الدولي Xenon1T ، الذي جمع باحثين في إيطاليا من إحدى عشرة دولة يتتبعون المادة المظلمة في خزان مليء بغاز Xenon الذي يعمل ككاشف ، ما يمكن أن يكون اكتشافًا رائعًا: الملاحظة المحتملة من a axion ، جسيم مادة مظلمة نُظر إليه في عام 1977، تسمح تفاعلات الجسيمات غير المتوقعة بفرض ذلك على أي حال.

"هذه هي المرة الأولى التي نرى فيها شيئًا ما في الكتل الخفيفة" ، هذا ما يقدّره أنطوان ليتيسيير سيلفون ، مدير الأبحاث في المركز الوطني للبحث العلمي الذي يشارك في مشروع بحثي مماثل ، DAMIC ، والذي سيتم تنفيذه قريبًا في مختبر في مودان. في سافوي. هنا أيضًا ، سنبحث عن المادة المظلمة تحت الأرض المحمية من الأشعة الكونية في كاشف خالٍ من المكونات المشعة من أجل تجنب أي تفاعل مع المادة العادية ، بحثًا عن إشارات كهربائية فردية قد تتوافق مع الجسيمات.

بقلم برايس بيرييه
 
التعديل الأخير:
decb326d3f_50018280_bullet-cluster-nasa-02.jpg


ضوضاء في الخلفية

تكمن المشكلة الرئيسية في هذا النوع من البحث في تجنب ضوضاء الخلفية ، أي التفاعلات الخادعة مع الجسيمات العادية التي لا يمكن القضاء عليها تمامًا، ومن ثم فإن "الاحتمال غير الصفري بأن الإشارة غير المتوقعة التي رصدها Xenon ليست إشارة أكسيون بل ضوضاء في الخلفية" ، كما يحذر أنطوان ليتيسيير-سيلفون، لذلك ستكون القياسات الإضافية ضرورية ، ولن يسمح لنا بالتحدث عن الاكتشاف إلا من خلال الملاحظات المتكررة التي تؤدي إلى مستوى عالٍ من الاحتمال، دائمًا ما تكون الملاحظة في الفيزياء مسألة إحصائية ، كما رأينا مع بوزون هيغز الشهير الذي تم اكتشافه في LHC ، مسرع الجسيمات التابع لـ CERN.

في CERN ، بالطبع ، نريد أيضًا العثور على المادة المظلمة بطريقة مختلفة،و أثناء تواجدنا في إيطاليا أو موداني ، نرغب في مراقبته٥ ، باستخدام مسرّع نهدف إلى تصنيعه ، أو على الأقل إنتاج مظهره "نحن نبحث عن المادة المظلمة من خلال التسبب في اصطدام الجسيمات ومن خلال دراسة تحللها رياضيًا" ، يوضح بولك بيترزيك ، مدير الأبحاث الفخري في CNRS المشارك في تجربة LHCb التي أجريت في CERN منذ عام 2008، لقد تخيلنا كيف يمكن للجسيم أن وإذا لاحظناه بدقة إحصائية عالية يمكننا افتراض وجوده "

ومع ذلك ، منذ إطلاق LCHb ، لم يتم الكشف عن أي علامة على وجود مادة مظلمة، ومع ذلك ، لم نتوقف أبدًا عن الانتباه إلى WIMP ، الجسيم الذي يُنظر إليه على أنه المرشح المثالي لأنه جزء من التناظر الفائق ، وهي نظرية فيزيائية رائدة في العقود الأخيرة بدت مناسبة بشكل خاص للمادة المظلمة، لم يعد الكثيرون يصدقون ذلك ، "لكن المنظرين يعتقدون أنه لم يتم العثور على WIMPs لأن المسرع لم يكن قويًا بما يكفي لاكتشاف هذه الجسيمات التي من المفترض أن يكون لها كتلة أكبر من ألف إلى ألفي مرة من البروتونات ، كما يقول بوليك بيترزيك، مع المسرع التالي الذي سيكون أكثر قوة ، يمكن أن ينتهي بنا المطاف بهذه الجسيمات الكبيرة. "

ومع ذلك ، يشير أنطوان ليتيسييه-سيلفون إلى أن "الاتجاه هو التحرك نحو الجماهير الأدنى والأدنى للتخلي عن قيود WIMP، يمكن للكاشفات الآن البحث عن المادة المظلمة الفاتحة ، التي تعذر الوصول إليها سابقًا ".

الأكسيون الذي ربما تم العثور عليه في إيطاليا هو جزء من هذا الاتجاه و سيخبرنا المستقبل ما إذا كان يلقي أخيرًا القليل من الضوء على الفيزياء المظلمة ، التي لا تزال غير مرئية على الرغم من أن كل شيء يشير إلى أنها تحكم 95٪ من كوننا.
 
التعديل الأخير:
f69ab7c12f_96410_matiere-noire-courbe-vitesse-dp-wikipedia.gif


يقول تعالى

" وَالسَّمَاءَ بَنَيْنَاهَا بِأَيْدٍ وَإِنَّا لَمُوسِعُونَ "

" أَوَلَمْ يَرَ الَّذِينَ كَفَرُوا أَنَّ السَّمَاوَاتِ وَالْأَرْضَ كَانَتَا رَتْقًا فَفَتَقْنَاهُمَا ۖ وَجَعَلْنَا مِنَ الْمَاءِ كُلَّ شَيْءٍ حَيٍّ ۖ أَفَلَا يُؤْمِنُونَ "
 
عودة
أعلى