مروری بر فیلم علمی تخیلی میان ستاره ای

میان ستاره ای ساخت کریستوفر نولان، پهنه وسیع کهکشان را از میان پارادکس زمان-فضا در می نوردد. تمرکز اصلی فیلم بر زندگی است. حیات بر روی کره زمین به انتهای خود نزدیک می شود و تعداد اندکی از ستاره شناسان دست به یک سفر فضایی می زنند تا مسکن دیگری برای انسان در سوی دیگر کهکشان بیابند.

فیلم با به تصویر کشیدن خانواده ای آغاز می گردد که در آن پدر خانواده – فضانورد سابق ناسا – با دختر و پسر و پدرزن خود زندگی می کند. در ابتدای فیلم می بینیم که غلات مورد استفاده انسان در حال نابودی هستند و نوبت به انقراض ذرت، یکی از معدود منابع غذایی باقیمانده برای انسان رسیده و مقدار اکسیژن اتمسفر زمین در حال اتمام است. مورف دختر کوچکتر خانواده همواره در هراس از شبحی است که تصور می کند در اتاقش و در ورای قفسه های کتابخانه سیر می کند و پیامهایی نمادین برای او می فرستد.

در خلال طوفان شن شبح سعی می کند دوباره با مورف و خانواده اش ارتباط برقرار کند. کوپر – پدر خانواده – بالاخره می تواند معنای پیام را درک کند. این پیام به مکانی ناشناس اشاره دارد که بعدا معلوم می شود یک از مقرهای باقیمانده سازمان ناسا است.

در مقر ناسا دکتر براند دانشمند ارشد سازمان برای کوپر فاش می کند که حیات بر روی کره زمین در حال نزدیک شدن به انتهای خود است و ناسا به دنبال فضانوردانی است که بتوانند در ماموریت یافتن مکان دیگری برای ادامه حیات بشر در کهکشان راه شیری یا کهکشان های دیگر، به سازمان کمک کند. دکتر براند دارای تیمی از دانشمندان و ربات توانمندی به نام تارس است. اما آنان به خلبانی با تجربه واقعی فضانوردی برای هدایت فضاپیما نیاز دارند. کوپر برای آینده فرزندان خود – مورف و تیموتی – این ماموریت را می پذیرد. بدین ترتیب آغاز فیلم میان ستاره ای رقم می خورد.

با پیشرفت فیلم با جنبه های دیگری از علوم مانند پارادکس فضا-زمان، وجود یک دنیای موازی و نظریه نسبیت مواجه می شویم. آنها می توانند سیاره هایی مشابه زمین بیابند که تنها یکی از آنها برای زندگی مساعد است. وقتی کوپر به سفینه فضایی باز می گردد متوجه می شود که یک ساعت زمان بر روی آن سیاره معادل سپری کردن 7 سال بر روی زمین است و در طی ماموریت چند ساعته خود، فرزندانش پا به دوره جوانی و سپس میانسالی خود گذارده اند در حالی که از عمر خود او تنها چند ساعت بیشتر نگذشته است.

در انتهای فیلم کوپر و امیلیا براند دختر دانشمند ناسا در می یابند که تمامی این ماموریت فضایی توسط دکتر براند طراحی شده تا تعدادی از فضانوردان و دانشمندان از جمله دختر خود وی نجات یابند. با درک این واقعیت کوپر سعی می کند به خانه بازگردد تا با دختر و پسر خود ارتباط برقرار کند در حالی که زمان کافی برای اینکار در اختیار ندارد. او با عبور از یک کرم چاله به گذرگاه یا پورتالی وارد می شود که او را به پشت قفسه های کتابخانه اتاق دخترش می رساند، جایی که او سعی می کند با استفاده از غبار و نمادهای مورس با دخترش ارتباط برقرار کند.

در قسمت های پایانی فیلم مورف را می بینیم که بسیار پیر شده در حالی که پدر او کوپر همچنان جوان باقی مانده است. او در می یابد که شبح پشت کتابخانه اتاق وی کسی جز پدرش نبوده است.

میان ستاره ای در ژانر علمی تخیلی یک شاهکار محسوب می شود. فیلمی که هم از نظر بصری چشم گیر است و هم به قوانین علم فیزیک نسبیتی وفادار باقیمانده است. کریستوفر نولان که به روایت های داستانی جاه طلبانه خود معروف است یکبار دیگر مرزهای سنتی یک ژانر را در هم نوردیده و با استفاده از جلوه های ویژه عالی و بازی نفس گیر بازیگران برجسته ای چون مایکل کین، متیو مک کانافی و آن هاتاوی فیلمی جذاب و تفکر برانگیز خلق می کند.

کرم چاله چیست؟

نظریه کرم چاله یکی از نتایج معادلات میدان اینشتاین است. این نظریه چنین پیش بینی می کند که در برخی نقاط کیهان، بافت فضا-زمان در مجاورت یک جرم بسیار عظیم چنان خمیده می شود که گذرگاهی میانبر بین دو نقطه از فضا که فاصله بعیدی از هم دارند ایجاد می شود. به گونه ای که می توان از طریق این گذرگاه ها فاصله چندصد هزار سال نوری را در مدت کوتاهی پیمود.

وقتی یک ستاره جسیم در انتهای عمر خود فرو می ریزد، جرمی عظیم در نقطه بسیار کوچکی چنان متمرکز می‌شود که چگالی این جسم عملا به بی نهایت می رسد. در این صورت گرانش بی امان این جسم بی نهایت چگال بافت فضا زمان را چنان خمیده می کند که حتی نور نمی تواند از سیطره گرانش بگریزد. بدین ترتیب یک سیاهچاله بوجود می آید. فضایی کروی به دور سیاهچاله به نام افق رویداد وجود دارد که حد نهایی نفوذ گرانش آن است و هر جسمی که از افق رویداد به سیاهچاله نزدیکتر شود به درون آن سقوط خواهد کرد.

اگر انحنای فضا-زمان به حد غایی خود برسد می توان تصور کرد که ناحیه ای از فضا به ناحیه ای دیگر از طریق یک گذرگاه متصل شود. در این صورت یک کرم چاله بوجود آمده است که می تواند دو نقطه در دو سوی پهنه وسیعی از کیهان را با یک تونل میانبر به هم متصل کند.

معادلات میدان اینشتاین وجود کرم چاله ها را امکان پذیر می کنند لیکن تاکنون دانشمندان موفق به یافتن یک کرم چاله واقعی نشده اند.

---

از کانال یوتیوب درخت دانش بازدید فرمایید:

www.youtube.com/@knowledgetree2024

داستانهایی مهیج از دانش، فنون، تاریخ و ادبیات

---

سلاح برتر آلمان نازی

تکنولوژی می تواند مسیر تاریخ را به یکباره تغییر دهد. زمانی که انسان نخستین ابزار سنگی را ابداع کرد سرشت تکامل خود و نسل های بعدی را از بنیان متحول ساخت. در دوم نوامبر 1942 پروژه ای سری در آلمان نازی توسط مهندسین و دانشمندان این کشور آغاز گردید که اگر به سرانجام می رسید، بشریت اکنون سرنوشتی دیگر یافته بود و ممکن بود حکومت رایش سوم تا چندین دهه ادامه پیدا کند.

با ورود آمریکا به جنگ جهانی دوم، آلمان خود را با کشوری درگیر یافت که توان صنعتی آن از مجموع کشورهای جهان بیشتر بود. بمباران بی امان صنایع کلیدی آلمان مانند کارخانجات بلبرینگ سازی شواین فورت و مخازن نفت رومانی توسط بمب افکن های دوربرد متفقین، توان تولیدی این کشور را به شدت کاهش داده بود. در این شرایط ابداع سلاحی برای مقابله با بمب افکن های مهاجم می توانست آسمان آلمان را ایمن ساخته و تداوم تولید نظامی و صنعتی آن را تضمین کند.

تسلیحات دفاع هوایی آلمان در برابر بمب افکن های بلندپرواز عبارت بود از توپهای فلک 88 میلیمتری که می‌توانستند گلوله هایی تا ارتفاع 8000 متری شلیک کنند. این گلوله های سنگین در ارتفاع بالا منفجر شده و ترکش های خود را به اطراف پرتاب می کردند. سلاح دیگر هواپیماهای شکاری تیزپرواز فوکه ولف اف دبلیو 190 و مسراشمیث بی اف 109 بودند که هواپیماهای مهاجم را مستقیما مورد حمله قرار می دادند. اما برتری عددی بمب افکن ها و شکاری های اسکورت متفقین این مزیت تکنولوژیکی را بزودی بی اثر کرد.

در دوم نوامبر 1942 پروژه توسعه و ساخت موشک زمین به هوای هدایت شونده آلمان موسوم به واسرفال یا آبشار آغاز گردید. این موشک در حقیقت نمونه توسعه یافته موشک بالستیک وی 2 بود که به علت حمل سرجنگی کوچکتر ابعادی در حدود یک چهارم وی 2 را داشت. واسرفال از سوخت مایع مرکب از وینیل ایزو بوتیل اتر (vinyl isobutyl ether)، 94 درصد اسید نیتریک و 6 درصد دینیتروژن تتروکساید سود می جست که می توانست موشک را به مدت یکماه آماده پرتاب آنی قرار دهد.

هدایت موشک توسط یک سیستم ساده کنترل رادیویی فرمان دستی خط دید radio control manual command to line of sight (MCLOS) انجام می شد که برای استفاده علیه اهداف در روز موثر بود. سیگنالهای فرمان از طریق امواج رادیویی ارسال شده توسط یک جوی استیک به موشک می رسید. اپراتور با دوربین هدف را دیده و در حالی که بر روی یک صندلی چرخان قرار داشت با جوی استیک موشک را بسوی هدف هدایت می کرد.

سرعت موشک بالغ بر 1700 کیلومتر بر ساعت بود. بنابراین می توانست در کمتر از ده ثانیه به ارتفاع هشت هزار متری برسد که سقف پرواز عملیاتی بمب افکن های متفقین بشمار می رفت. یک فیوز مجاورتی کمک می کرد موشک بطور خودکار در نزدیکی هدف منفجر شده و بارانی از ترکش های مرگبار را بسوی آن گسیل کند. برد عملیاتی آن 25 کیلومتر بود بنابراین می توانست اهداف را از دوردست مورد حمله قرار دهد.

برای استفاده در شب که امکان دید مستقیم هدف و موشک وجود نداشت یک سیستم هدایت راداری به نام راین لند در حال توسعه بود که از امواج رادار برای شناسایی هدف استفاده می کرد. مکان هدف به صورت یک علامت کوچک بر روی صفحه نمایش ساده ای منعکس می شد و اپراتور می توانست با استفاده از همان جوی استیک ارسال کننده امواج کنترلی رادیویی موشک را بسوی هدف هدایت کند.

اولین مدل این سلاح برتر در مارس 1943 آزمایش شد. لیکن در آگوست 1943 مانع بزرگی بر سر راه تکمیل پروژه روی داد. دکتر والتر ثی یل Walter Thiel دانشمند و طراح برجسته آلمانی این سلاح در بمباران مفقین کشته شد. این امر باعث کاهش قابل ملاحظه سرعت توسعه سلاح شد. با این وجود در 8 مارس 1944 نخستین پرتاب موفقیت آمیز این سلاح انجام شد. تا 17 فوریه 1945 سی و پنج پرتاب موفقیت آمیز آزمایشی این سلاح انجام گرفت. در این تاریخ با نزدیک شدن متفقین مرکز پینه موند در ساحل دریای بالتیک که مقر توسعه سلاحهای موشکی آلمان بود، تخلیه گردید.

برخی مورخین صاحب نام مانند آلبرت اسپیر بر این باورند که اگر منابع کافی برای توسعه این سلاح تخصیص می‌یافت، آلمان می‌توانست تعداد کافی از آن را به خدمت گیرد. با این کار ناوگان بمب افکن‌های متفقین دچار خسارت و انهدام جدی شده و کارایی خود را از دست می داد. نتیجه امر، تداوم تولید نظامی و صنعتی آلمان و ادامه تسلط آن بر اروپا می بود.

---

از کانال یوتیوب درخت دانش بازدید فرمایید.

ویدیوهای جذاب با موضوع دانش، فناوری، تاریخ و ادبیات

با عضویت در کانال از انتشار محتوای علمی به زبان فارسی حمایت کنید.

در یوتیوب کلیدواژه زیر را جستجو کنید تا وارد کانال درخت دانش شوید:

@KnowledgeTree2024

---

دنیای شگفت انگیز حشرات

در میان موجودات زنده حشرات یکی از متنوع ترین گونه ها محسوب می شوند. بیش از یک میلیون گونه حشره در سراسر دنیا شناسایی شده است و هرساله حدود 7000 گونه جدید نیز بر این تعداد افزوده می‌شود. تخمین زده می‌شود حدود 10 میلیون گونه حشره، هنوز ناشناخته باقی مانده‌اند.

برای درک تنوع عظیم حشرات کافی است توجه کنیم که حدود 21 هزار گونه مختلف حشره در ایالت نبراسکای آمریکا وجود دارند در حالی که تعداد پستانداران مختلف به 84 گونه بالغ می گردد، به عبارتی تعداد گونه‌های حشرات بیش از 250 برابر پستانداران در این ایالت است. موسسه اسمیتسونین حتی تخمین شگفت‌تری ارائه کرده است: تعداد گونه‌های زنده حشرات به 30 میلیون تخمین زده می‌شود.

حشرات شاید بزرگترین زیست توده حیوانات زمینی را به خود اختصاص می دهند. پیش بینی می‌شود حدود 10 کوئین تیلیون حشره زنده (10,000,000,000,000,000,000) در سراسر دنیا وجود داشته باشند.

تعداد عظیم گونه های حشرات و شمار کلی آنها به واسطه عوامل مختلفی ایجاد شده است: نخست تاریخچه زمین شناختی طولانی آنها است. اولین حشرات حدود 480 میلیون سال قبل بر زمین در دوره اوردوویسی ین (Ordovician) پدیدار شدند، یعنی تقریبا هم زمان با نخستین گیاهان زمینی. عامل دیگر توانایی پرواز است که به آنها امکان می دهد از خطر بسرعت فرار کرده و پنهان شوند و نیز به محیط های مساعدتری برای غذا بروند. سومین عامل مهم اندازه کوچک آنها است که امکان تکثیر در فضایی کوچک و پنهان شدن از خطرات و شکارچیان را می‌دهد. تمامی این عوامل به حشرات امکان بقا در محیطهای مختلف عطا کرده است.

حشرات دارای توانایی حیرت انگیزی در باروری و تولید مثل دارند. ملکه‌ موریانه آفریقای شرقی می‌تواند هر دو ثانیه یک تخم بگذارد که به 43 هزار تخم در روز بالغ می‌شود. اگر تمامی این تخم ها به حشره زنده تبدیل می‌شدند، در طی یک فصل پنج ماهه از تداوم تولید مثل آنها حدود 190 کوین تیلیون (190 میلیارد میلیارد) حشره بوجود می آمد.

تخمین‌های جدید بر این مدعا هستند که به ازای هر انسان بر روی سیاره زمین، 200 میلیون حشره منفرد وجود دارد! مقاله‌ای که اخیرا در نیویورک تایمز منتشر شده می گوید برای هر کیلوگرم از وزن انسان، 300 کیلوگرم حشره در جهان یافت می‌شود.

بزرگترین حشره شناخته شده جیرجیرک غول پیکر (Giant Weta) است که وزنش می‌تواند به 71 گرم بالغ شود. سوسکهای فیل پیکر (elephant beetles) نیز می توانند تا 50 گرم وزن داشته باشند.

Giant Weta

Elephant Beetle

مراجع:

https://entomology.unl.edu/scilit/insect-diversity

https://www.si.edu/spotlight/buginfo/bugnos

---

کانال یوتیوب درخت دانش

موضوعات بسیار جالب و خواندنی درباره علوم، فناووری، تاریخ و ادبیات

در یوتیوب عبارت زیر را جستجو کنید:

@KnowledgeTree2024

با اشتراک در این کانال از انتشار  مطالب علمی و معتبر به زبان فارسی حمایت کنید.

---

موشک کروز: مروری بر یکی از موثرترین سلاحهای جنگی مدرن

ویدیویی مختصر و مفید درباره موشک کروز، سیستم های هدایتی آن و مدرنترین موشکهای کروز حال حاضر در جهان

https://www.youtube.com/watch?v=OyCvaDQyHuI

از کانال یوتیوب درخت دانش دیدن فرمایید.

ویدیوهایی با موضوعات متنوع درباره علوم، فناوری، تاریخ، ادبیات و ...

@KnowledgeTree2024

کانال درخت دانش، نگاهی نو به علوم و فنون

ماده تاریک: راز بزرگ کیهان

در دهه 1930 یک ستاره شناس سوئیسی به نام فریتز زویکی متوجه شد کهکشان هایی که در خوشه های دوردست قرار دارند با سرعتی بسیار بیشتری از آنچه بر اثر جرم قابل رویت آنها محاسبه می شود، به دور خود می گردند.

سرعت گردش یک کهکشان به دور مرکز گرانشی خود به جرم آن بستگی دارد. هرچه جرم یک کهکشان بیشتر باشد، با سرعت بیشتری به دور مرکز گرانشی خود می گردد. زویکی با محاسبه سرعت واقعی چرخش کهکشانها متوجه شد گویی یک ماده نامرئی که می توان آن را ماده تاریک نامید، بر کهکشانها اثر گرانشی عظیمی وارد می سازد و به آنها شتاب گردش دورانی قابل ملاحظه ای تحمیل می کند.

از آن زمان تاکنون پژوهشگران تایید کرده اند که این ماده اسرارآمیز در سراسر عالم یافت شده و شش بار فراوانتر از ماده معمولی است که اشیای عادی و بدن ما انسانها را می سازد. با وجود مشاهده آثار این ماده در سراسر گیتی، دانشمندان هنوز پی به ماهیت آن نبرده اند. در مورد این ماده پرسش های بدون پاسخ فراوانی باقی مانده و هم اکنون یکی از بزرگترین رازهای علمی فراروی انسان است.

تا اینجا وجود ماده تاریک تنها یک فرضیه و حدس علمی است، زیرا بدون آن، رفتار ستاره ها، سیارات و کهکشانها غیرقابل توجیه می شود.

1. ماده تاریک چیست و چرا قابل دیدن نیست؟

ماده تاریک کاملا نامشهود است. هیچ نور یا انرژی ساتع نمی کند بنابراین با حسگرها و آشکارسازهای معمولی قابل مشاهده نیست. به باور دانشمندان، ترکیب شیمیایی این ماده باعث ماهیت غیرعادی آن می شود.

ماده مرئی که به آن ماده باریونیک نیز گفته می شود از باریون ها ساخته شده است – عنوانی گسترده که برای اشاره به ذرات درون اتم مانند پروتونها، نوترونها و الکترونها بکار می رود. دانشمندان تنها می توانند حدسیاتی درباره ماهیت این ماده ابراز کنند. بیشتر دانشمندان بر این باورند که ماده تاریک از ماده غیرباریونیک ساخته شده است. مهمترین داوطلب برای این ذرات ویمپ ها هستند – یعنی ذرات جسیم با برهم کنش ضعیف. این ذرات ممکن است ده تا صد برابر سنگین تر از پروتون بوده ولی برهم کنش ضعیف آنها با ماده معمولی آشکار سازیشان را دشوار سازد. ذرات پیشنهادی دیگر نوترالینوها هستند، ذرات جسیم فرضی سنگین تر و کندتر از نوترینوها. اما این ذرات هنوز آشکارسازی نشده اند. نوترینوهای استریل داوطلب بعدی هستند. نوترینوها ذراتی هستند که ماده عادی را نمی سازند. جریان پیوسته ای از نوترینوها از سوی خورشید صادر می شود اما از آنجایی که با ماده عادی بندرت واکنش می کنند، به آسانی از درون زمین و ساکنان آن می گذرند.

 سه نوع شناخته شده از نوترینو وجود دارد. نوع چهارم که نوترینوی استریل نامیده می شود ذره پیشنهادی سازنده ماده تاریک است. نوترینوی استریل تنها از طریق گرانش می تواند با ماده عادی برهم کنش داشته باشد. اما سوال اساسی این است که درصد هر کدام از این چهار نوع نوترینو چقدر است.

ذرات فرضی آکسیونهای خنثای کوچکتر و فوتینوهای بدون بار نیز داوطلبهای دیگری برای ساختار ماده تاریک هستند.

چیزی به نام ضدماده نیز وجود دارد که همانند ماده تاریک نیست. ضد ماده شامل ذراتی است که اساسا معادل ماده مرئی معمولی هستند لیکن بار مخالف دارند. این ذرات ضدپروتون یا ضد الکترون نامیده می شوند. وقتی ضد ذرات با ذرات معمولی تلاقی پیدا می کنند، انفجاری روی می دهد که نتیجه نابودی هر دو نوع ماده و ضد ماده است. ما در دنیایی زندگی می کنیم که ماده معمولی در آن شکل غالب دارد و ضد ماده آزادی یافت نشده است. در غیر ینصورت همه چیز در دنیا در اثر واکنش میان ماده و ضد ماده از میان می رفت. برخلاف ماده تاریک، فیزیکدانان می توانند ضد ماده را بطور عملی در آزمایشگاههای خود بسازند.

2. آیا ماده تاریک واقعا وجود دارد؟

دانشمندان بطور قطع پاسخ این سوال را نمی دانند. آنچه می دانیم این است که اگر به یک کهکشان نوعی نگاه کنیم، با در نظر گرفتن تمام ماده ای که به صورت ستارگان، گاز و غبار می بینیم و استفاده از قانون گرانش و حرکت نیوتن یا حتی شکل درست تر آن، قانون نسبیت عام اینشتاین، تلاش برای توصیف جنبش های این ماده مشهود ما را به پاسخ نادرست می رساند. به عبارتی سرعت گردش کهکشان به دور مرکز خود بسیار کمتر از آنچه دیده می شود، محاسبه خواهد گردید. اشیای موجود در کهکشان بسیار سریعتر از آنچه قوانین فیزیکی پیشنهاد می کند، حرکت می کنند. ماده قابل دیدن آنقدر کافی نیست که این شتاب های گرانشی بزرگ در کهکشان ها یا خوشه های کهکشانی را ایجاد کند. برای این واقعیت دو تفسیر ممکن وجود دارد:

1. ماده بیشتری وجود دارد که توسط تلسکوپها قابل دیدن نیست. ما آن را ماده تاریک می نامیم.

2. قوانین نیوتن و حتی نسبیت عام در مقیاس کهکشانها و هرچیزی بزرگتر از آنها صدق نمی کنند. بلکه باید به دنبال قانون دیگری بود که آن را قانون تغییریافته گرانش یا دینامیک تغییر یافته نیوتنی می توان نامید.

بیشتر کیهان شناسان فرض وجود ماده تاریک را معتبر می دانند. بخشی از دلیل آنها این است که نگاشتن یک نظریه موفق برای دینامیک تغییریافته نیوتنی بسیار دشوار است و نیز این که تابش پس زمینه کیهانی، یعنی امواج مایکرو ویوی که بیش از 13 میلیارد سال پیش و به هنگام جوانی عالم تشکیل شده اند نیاز به فرض همین مقدار ماده تاریک را الزام می نمایند.

3. آیا ماده تاریک دارای جرم است؟

اگر ماده تاریک براستی وجود داشته باشد باید دارای جرم باشد. ماده فاقد جرم، اثر گرانشی بر اجرام عالم نمی گذارد.

4. ما چگونه به دنبال ماده تاریک می گردیم؟

از آنجایی که ماهیت ماده تاریک بر ما معلوم نیست، برای هر فرضیه خاص در این باره یک روش جستجوی متفاوت مناسب خواهد بود. دانشمندان آشکارسازهای غول آسایی در اعماق زمین قرار داده اند تا آنها را از اثرات هرگونه جریان ذرات مزاحم پیرامونی محفوظ دارند و به دنبال سیگنال هایی که از ماده تاریک می آید گشته اند.

5. چرا تصور می کنیم ماده تاریک واقعا وجود دارد؟

پاسخ در اثرات گرانشی نهفته است. از دهه 1920 ستاره شناسان بر این باور بوده اند که کیهان بایستی ماده بیشتری از آنچه می توانیم ببینیم در خود داشته باشد زیرا نیروهای گرانشی موجود بسیار نیرومندتر از آنی هستند که ماده مشهود بتواند ایجاد کند.

ستاره شناسانی که در دهه 1970 کهکشانهای مارپیچی را مطالعه می کرده اند انتظار داشتند ماده موجود در مرکز این کهکشانها سریعتر از لبه های بیرونی حرکت کند. اما معلوم شد ستارگان در هر دو مکان با سرعت یکسانی می گردند که بدین معناست که کهکشانها جرم بیشتری از آنچه قابل مشاهده است دارند.

مطالعه گاز موجود درون کهکشانهای بیضوی نیز بر وجود جرم بیشتری درون کهکشانها دلالت داشت. اگر تنها جرم موجود درون خوشه های کهکشانی همان جرم مشهود بود، این خوشه ها بسیار پیش تر از این از هم پاشیده شده بودند.

به نظر می‌رسد کهکشانهای مختلف دارای مقادیر متفاوتی از ماده تاریک باشند. در 2016 تیمی از ستاره شناسان کهکشانی به نام سنجاقک 44 یافتند که تقریبا تماما از ماده تاریک ساخته شده بود. از سوی دیگر از سال 2018 ستاره شناسان کهکشانهایی یافته اند که به نظر می‌رسد به کلی عاری از ماده تاریک هستند.

نیروی گرانش نه تنها بر مدار ستارگان درون کهکشانها، بلکه بر مسیر نور تابش شده نیز تاثیر می گذارد. آلبرت اینشتاین در اوایل دهه 1920 نشان داد که اشیای جسیم در کیهان مسیر پرتو نور را تحت اثر گرانش خود خم کرده و تغییر می‌دهند. این پدیده لنز گرانشی نامیده می شود. با مطالعه نحوه اعوجاج در مسیر نور توسط خوشه های کهکشانی دانشمندان توانسته اند نقشه ای از ماده تاریک در کیهان ترسیم کنند. اکثریت بزرگی از جامعه ستاره شناسی دنیا هم اکنون بر وجود ماده تاریک باور دارند. با این وجود هنوز این احتمال نیز وجود دارد که ماده تاریک اساسا غیرواقعی باشد. در اینصورت باید تمامی قوانین فیزیک در ابعاد بزرگ تغییر داده شوند.

6. ماده تاریک از کجا می آید؟

بنظر می رسد ماده تاریک در سراسر کیهان به شکل یک الگوی شبکه ای منتشر شده است که خوشه های کهکشانی گره‌های این شبکه را در محل تلاقی رشته های آن تشکیل می دهند. موضوع زمانی پیچیده تر می‌شود که بنظر می رسد علاوه بر ماده تاریک نوعی انرژی تاریک نیز وجود دارد، نیروی مرموزی که باعث شتاب گرفتن انبساط عالم علیرغم مخالفت گرانش می شود.

الگوی شبکه مانند ماده تاریک که در سراسر گیتی پراکنده است.

اما ماده تاریک از کجا می آید؟ پاسخ روشنی نداریم. اما چند نظریه در این مورد وجود دارد. پژوهشی که در سال 2021 در نشریه آستروفیزیکال چاپ شد پیشنهاد کرد که ماده تاریک ممکن است در سیاهچاله ها متمرکز شده باشد، دروازه‌های نیرومندی به عالم ناچیز که بواسطه نیروی عظیم گرانشی هرچیزی در مجاورت خود را به درون می بلعند. بنابراین ماده تاریک ممکن است همراه با تمامی عناصر تشکیل دهنده عالم امروزین در سیاهچاله ها تشکیل شده باشد.

چنین پنداشته می شود که باقیمانده های ستارگان مانند کوتوله های سفید و ستارگان نوترونی نیز حاوی مقادیر عظیمی ماده تاریک باشند. و نیز به اصطلاح کوتوله های قهوه ای، ستارگان ناکامی که به اندازه کافی ماده برای آغاز واکنش هسته‌ای در مرکز خود گرد نیاورده اند.

با استفاده از حسگرهای نیرومند تلسکوپ فضایی جیمز وب و تلسکوپ اقلیدس آژانس فضایی اروپا، دانشمندان امیدوارند شواهد مستحکم تری درباره وجود و ماهیت ماده تاریک بدست آورند.

Source: Live Science

برای ویدیویی جذاب درباره ماده تاریک به لینک زیر در یوتیوب مراجعه فرمایید:

https://www.youtube.com/watch?v=PUnoYS_cYO0