فوتون های پنهان می توانند نوری بر ماده تاریک رازآمیز بیافکنند

یک روش جدید می تواند به دانشمندان کمک کند نوری بر رازآمیزترین ماده عالم بیافکنند: با جستجوی یک داوطلب خاص ماده تاریک، یعنی فوتونهای تاریک.

ماده تاریک حدود 85 درصد محتوای ماده عالم را می سازد، با این وجود این ماده با نور، برهمکنش بسیار ضعیفی دارد و عملا غیرقابل مشاهده است. این حقیقت که، بنظر می رسد ماده تاریک برهمکنش الکترومغناطیسی با مواد دیگر ندارد به این معناست که نمی تواند از اتمهای سازنده ماده معمولی که ستارگان، سیارات یا بدن ما را می سازند ساخته شده باشد.

راز ماده تاریک مساله غامضی برای دانشمندان است، زیرا معنای آن این است که ماده ای که قادر به دیدن آن هستیم تنها 15 درصد دنیا را می سازد و تازه انرژی موجود در کیهان را بحساب نیاورده ایم. از این روست که باید به دنبال اشکال عجیب تری از ماده بود.

فوتونهای عادی ذرات بدون جرمی هستند که نور را می سازند اما فوتونهای تاریک دارای جرم هستند. جرم آنها بیست مرتبه کمتر از الکترون است. این ماهیت بسیار سبک آنهاست که از آنها کاندیدای خوبی برای ماده تاریک می سازد و آشکارسازی آنها را سخت تر می کند.

فوتونهای تاریک برهمکنش ضعیفی با فوتونهای عادی دارند بنابراین می توانند نقشی در گرم کردن عالم نخستین داشته باشند. این عمل می تواند توضیح دهد که چرا تار کیهانی، یعنی ساختار بزرگ مقیاسی در عالم که کهکشان ها را به هم پیوند می دهد وقتی توسط تلسکوپ فضایی هابل کشف شد، داغتر از مقدار پیش بینی شده بود.

یک تیم تحقیقاتی با استفاده از آمپلی فایرهای کوانتومی توانسته اند روشی برای شکار فوتونهای تاریک توسط رادیوتلسکوپ پروژه SHUKET بیابند. جستجوی آنها در محدوده دمایی منهای 272.9 و منهای 273.149 درجه یعنی تنها اندکی بالاتر از پایین ترین دمای ممکن – صفر مطلق – صورت می پذیرد. این محدوده دمایی سطح پایین ترین سیگنال قابل جستجو را به میزان قابل توجهی کاهش می دهد. اگر این جستجو به نتیجه برسد یکی از بزرگترین رازهای عالم فیزیک از پرده برون خواهد افتاد.

منبع:

https://news.yahoo.com/hidden-photons-could-shed-light-200051904.html

با کلیک بر روی برچسب های پایین این صفحه مقالات مرتبط با ماده تاریک را مطالعه کنید.

---

هزارمین پست وبلاگ دنیای علم و تکنولوژی

مطلبی که مطالعه کردید هزارمین پست وبلاگ من بوده است. از تمامی دو میلیون و نود و دو هزار و سیصد و پنجاه بازدید کننده گرامی که در طول 18 سال فعالیت این وبلاگ از آن بازدید کرده اند سپاسگزارم. یکی از صمیمانه ترین پیامهای دریافتی را در اینجا بازنشر می کنم:

سلام
آقا ما از اوایل دهه 90 یه روز تو وب می‌گشتیم و خیلی هم علاقه‌مند بودیم اتفاقی به وبلاگی با عنوان دنیای علم و تکنولوژی برخورد کردیم که از اون روز برای من تبدیل شد به یکی از بهترین وبلاگ‌های تو اینترنت و نگم که چه قدر خاطره از وبلاگ شما دارم و مخصوصا مقالات نظامی که منو با دنیای میلیتاری آشنا کرد و دنبال میلیتاری رفتیم
نگم که هی با گذر زمان و بزرگتر شدن وقتمون گرفته شد و درس و ... ریخت رو سرمون و یهو دیدیم بزرگ شدیم و اون وبلاگ رو فراموش کردیم و اون زمان هم قالب جذابی داشت نه الان که دیکتاتور طور بلاگ‌اسکای فقط یه نوع قالب داره ... و الان یادم اومد جستجو کنم آیا هنوز پابرجاست و وقتی که وبلاگ رو دیدم خیلی خوشحال شدم و باید بگم یک دنیا، یک دنیا به وسعت کل هستی از شما متشکرم بابت اداره این وبلاگ و نوشتن و آموزش دادن  خیلی مدیون شما هستم تشکر فراوان 

با آرزوی سلامتی و موفقیت مدام برای همگی شما دوستان و همراهان.

کشف سیاره بیگانه با اتمسفری از فلز

پژوهشگران روز دوشنبه یک سیاره بسیار عجیب کشف کرده اند که بنظر می رسد ابرهایی از بخار فلز آن را احاطه کرده اند، ابرهایی ساخته شده از تیتانیم و سیلیکات. این سیاره که اندکی بزرگتر از نپتون است به دور یک ستاره خورشید مانند می گردد و مدت گردش آن تنها 19 ساعت است.

این سیاره مانند آینه عظیمی در آسمان عمل می کند و حدود 80 درصد نوری که از ستاره خود را دریافت می کند به فضا باز می تاباند.

این سیاره که LTT9779b نام دارد در کهکشان راه شیری در فاصله 247 سال نوری از ما قرار دارد و مسیر دید آن در راستای صورت فلکی اسکالپتور است. قطر ای سیاره 4.7 برابر زمین است و بسیار نزدیک به ستاره خود می گردد. دمای این سیاره تا 1800 درجه سلسیوس بالا می رود.

محققان چنین می اندیشند که ممکن است در اثر تراکم ابرهای سیاره حتی قطرت باران تیتانیم از آنها بر سطح سیاره ببارد.

به کمک ابزارهای علمی جدید بیش از 5000 سیاره خارجی شناخته شده اند که شرایطی بسیار متفاوت از سیارات دستگاه خورشیدی دارند. به باور دانشمندان تنوع آنها براستی موجب حیرت است.

منبع:

https://news.yahoo.com/alien-planet-metallic-clouds-resembles-171519890.html

سفینه غوطه وری اکتشافی تایتان و سرنوشت آن

تایتان یک سفینه غوطه وری اکتشافی است. منظور از سفینه غوط وری (submersible) نوعی وسیله نقلیه است که نوسط یک کشتی مادر به محل ماموریت برده شده و در آب انداخته می شود. سپس با توانی محدود که برای ساعات معینی تعریف شده می تواند به اعماق آب رفته و عملیات اکتشافی انجام دهد. در پایان باید توسط کشتی مادر بازیافت شده و به عرشه آن بازگردانده شود. در طرف مقابل، یک زیردریایی (submarine) یک وسیله نقلیه کاملا مستقل است که دارای توان و منابع کافی برای حرکت در زیر آب و بازگشتن به بندر محل عزیمت است.

سفینه غوطه وری تایتان توسط شرکت OceanGate ساخته شد و در ماموریت اخیر خود بنا داشت لاشه کشتی تایتانیک در اعماق دریا را مورد اکتشاف قرار دهد. کشتی تایتانیک که یک کشتی بخار لوکس بود، در 15 آوریل 1912 در اقیانوس اطلس شمالی به یک کوه یخ برخورد کرد و از 2240 مسافر و خدمه آن بیش از 1500 نفر جان خود را در این فاجعه از دست دادند. تایتانیک در زمان خود بزرگترین جسم متحرک ساخته شده توسط انسان بود و بیش از 268 متر طول داشت.

هم اکنون لاشه تایتانیک در عمق 3800 متری اقیانوس اطلس در فاصله 690 کیلومتری ساحل نیوفاندلند قرار دارد. دو تکه این کشتی حدود 600 متر از هم فاصله دارند. بسیاری از جزئیات دماغه کشتی هنوز قابل تشخیص است. لاشه تایتانیک برای اولین بار توسط رابرت بالارد در عمق دریا به سال 1985 و بوسیله یک سفینه غوطه وری بدون سرنشین کشف شد.

سفینه غوطه وری تایتان روز یکشنبه 28 خردادماه 1402 به درون آب انداخته شد تا لاشه تایتانیک را مورد اکتشاف قرار دهد. این سفینه دارای 5 سرنشین بوده و برای 96 ساعت ذخیره اکسیژن داشت. این سفینه تماس خود با کشتی مادر را تنها یک روز پس از به آب انداختن  از دست داد و هم اکنون امیدها برای یافتن آن بسرعت به تحلیل می رود. با وجود تکنولوژی مدرن بکار رفته در ساخت این سفینه غوطه وری، این امر دشواری ها و خطرات اکتشاف در اعماق دریا را بار دیگر نشان می‌دهد.

منبع اصلی:

https://indianexpress.com/article/technology/science/titanic-missing-submearine-titan-submersible-oceangate-8674455/

برای مطالعه بیشتر: سرگذشت تایتانیک

قطب شمال عاری از یخ، احتمالا در یک دهه آینده

دانشمندان به تازگی اعلام کرده اند سرپوش یخ قطب شمال ممکن است تا سال 2030 یعنی یک دهه زودتر از پیش بینی‌های قبلی ناپدید شود و تابستانی عاری از یخ را در این منطقه شاهد باشیم. حتی اگر انسان تولید آلاینده های کربنی را بسیار پایین بیاورد، گرمایش جهانی کار خود را خواهد کرد و شاهد تغییر عظیم در محیط زیست انسان خواهیم بود.

حتی کاهش 1.5 درجه سلسیوس در گرمای جهانی که هدف معاهده اقلیمی پاریس است از ذوب مقادیر عظیم یخ قطب شمال جلوگیری نخواهد کرد.

به گفته Dirk Notz از موسسه اقیانوس شناسی دانشگاه هامبورگ برای حفظ یخ تابستانی قطب شمال از ذوب کامل بسیار دیر شده است و این اکوسیستم اولین مورد نابودی کامل یک سیستم اقلیمی بواسطه انتشار گازهای گلخانه ای توسط انسان است.

ذوب یخ های تابستانی قطب شمال ممکن است باعث تسریع گرمایش جهانی و ذوب لایه های یخ دائمی کره زمین شود. افزایش سطح آب دریاها و اقیانوسها زندگی بسیاری از ساحل نشینان را تهدید خواهد کرد.

بیش از 90 درصد انرژی خورشید که به یخها برخورد می کند به فضا بازتابانده می شود. لیکن بیشتر انرژی نور خورشید تابیده به آب اقیانوس جذب شده باعث بالا رفتن متوسط گرمای جهانی می شود. در نتیجه ذوب صفحات عظیم یخ قطبها باعث تسریع آثار ویرانگر تغییرات اقلیمی خواهد شد.

منبع:

 Yahoo News (https://news.yahoo.com/arctic-could-ice-free-decade-002528215.html)

راز ماده تاریک می‌تواند در حلقه‌های اینشتاین نهفته باشد

ممکن است پژوهشگران یک گام به شناسایی ماهیت ماده تاریک نزدیک شده باشند، این دانش از مطالعه مواردی غیرعادی از لنزهای گرانشی بدست آمده که توسط هاله های ماده تاریک احاطه کننده کهکشان های دوردست ایجاد شده است.

اجرام بزرگ باعث خمیده شدن نور و تشکیل حلقه‌های عجیب اینشتاین و اشکال گرانشی دیگری می‌شوند. پژوهشگران بر این باورندکه ماده تاریک حدود 85 درصد ماده تشکیل دهنده عالم را می سازد. اما در حالی که آثار گرانشی این ماده بروشنی قابل مشاهده است، دانشمندان ایده ای در ورد مکان حضور ماده تاریک و ماهیت واقعی آن ندارند. این سردرگمی توسط این واقعیت ایجاد می‌شود که ماده تاریک نور یا هیچ شکلی از تابش الکترومغناطیسی از خود مانند ماده باریونیک (ماده معمولی ساخته شده از ذرات بنیادی) ساتع نمی‌کند.

از قرن نوزدهم که نظریه ماده تاریک برای اولین بار مطرح شد، دانشمندان گمانه زنی های متعددی درباره ماهیت آن ارائه کردند. لیکن در حال حاضر جامعه علمی دو نظریه داوطلب برای این ماده دارد: ذرات جسیم با برهم کنش ضعیف (WIMPs) که طبق پیش بینی ها بسیار شبیه سایر ذرات عمل می کنند؛ و آکسیون ها، ذرات بسیار خردی که به واسطه تداخل کوانتومی بسیار شبیه امواج عمل می کنند. اما با وجود سالها آزمایش در شتاب دهنده‌های ذرات، نه WIPM ها و نه آکسیون ها کشف نشده اند.

در مطالعه جدیدی که 20 آوریل سال جاری در نشریه Nature Astronomy منتشر شده است، پژوهشگران با تحلیل اشیاء غیرعادی ناشی از لنزهای گرانشی سعی در یافتن ماهیت ماده تاریک کرده اند (پدیده لنز گرانشی به نظریه نسبیت عام اینشتاین اشاره دارد که طبق آن مسیر نور هنگام عبور از اجرام عظیمی مانند سیاهچاله ها و کهکشان ها خمیده شده و این اجرام همانند لنز عمل می کنند، بنابراین موجب بزرگنمایی ستارگان دوردست تر می شوند - مترجم). این اشیاء ناشی از لنز گرانشی، اجرام بسیار دوردستی هستند که با عبور نور از درون فضا-زمان خمیده شده تحت گرانش یک شیء نزدیکتر، بزرگنمایی می شوند.

در حالت عادی پدیده لنز گرانشی موجب می شود نوری که از یک شیء دوردست مانند یک کهکشان بسوی ما می آید، در هنگام عبور از یک شی جسیم نزدیکتر تحت اثر گرانش آن خمیده شود. جرم عظیم شیء نزدیکتر که می تواند یک کهکشان، کوآزار یا سیاهچاله باشد، یک نیروی گرانشی قوی ایجاد می کند که فضا-زمان پیرامون خود را خم می کند، بنابراین چشم که عادت دارد مسیر نور را مستقیم ببیند، اشیا دوردست را بزرگتر از آنچه هستند خواهد دید، درست مانند اتفاقی که در مورد یک لنز نوری معمولی می افتد.

وقتی حلقه نور پیرامون شیء نزدیکتر یک داریه کامل می سازد، به نام حلقه اینشتاین نامیده می شود که نخستین بار در سال 1912 توسط این دانشمند بزرگ پیش بینی شد. در آگوست 2022، تلسکوپ فضایی جیمز وب یک تصویر خیره کننده از یکی از کاملترین حلقه های اینشتاین به زمین مخابره کرد.

نحوه شکل گیری حلقه های اینشتاین. نوری که از یک جرم آسمانی دوردست می آید توسط یک جسم پرجرم نزدیکتر خمیده شده و در مسیرهای متفاوت حرکت می کند طوری که یک حلقه به دور جسم دوردست تر دیده می شود.

لیکن برخی حلقه های اینشتاین ممکن است تکرار شده باشند، به عبارتی تصاویر متعددی از یک شیء دوردست بزرگنمایی شده مشاهده شود. دانشمندان بر این باورند که این گرداله های عجیب زمانی ایجاد می شوند که فضا-زمان توسط "هاله‌های ماده تاریک" بیش از حد معمول خمیده می شوند – حلقه های فرضی ماده تاریک پیرامون کهکشانها که هیچگاه مستقیما آشکارسازی نشده اند.

هنوز راه زیادی تا شناخت ماهیت واقعی ماده تاریک باقی مانده است. اما اکنون دانشمندان می دانند که در کدام پدیده های عالم بیکران پیرامون باید به دنبال این موجودیت اسرارآمیز بگردند.

منبع: Live Science