جرم ذرات ماده‌ی تاریک چقدر است؟

مجله ايلياد/در مقاله‌ي جديدي که مجله‌ي Physics Letters B منتشر کرده است، دو فيزيکدان نظري از دانشگاه ساسکس، نشان داده‌اند که گرانش کوانتومي مي‌تواند حداقل و حداکثر جرم ذرات کانديداي ماده‌ي تاريک را مشخص کند. حد پايين جرم اين ذرات به‌وسيله‌ي برهمکنش نيروهاي نوع پنجم تعيين مي‌شود و حد بالاي آن بوسيله‌ي طول عمر ذرات محتمل ماده‌ي تاريک مشخص مي‌شود.

شواهد مستحکمي وجود دارد که نشان مي‌دهد جهان ما بيشتر شامل ماده‌ي تاريک است و اين مواد را نمي‌توان با مدل استاندارد فيزيک ذرات شرح داد.

دلايل وجود ماده‌ي تاريک مستحکم هستند، زيرا رصدهاي اخترفيزيکي و کيهاني نشان از وجود اين ماده دارند. به عنوان مثال، پرتو‌هاي مايکروويو پس‌زمينه‌ي کيهاني و يا خميدگي‌هاي دوراني کهکشان‌ها داراي فيزيک متفاوتي هستند و نشان از تکامل جهان دارند، ولي هر دوي آ‌ن‌ها نيازمند اين هستند که حدود ۷۵ درصد محتواي ماده در جهان شامل ماده‌ي تاريک باشد.

---

بازار

---

پروفسور «خاوير کالمت» و دانشجوي وي «فولکرت کويپرز» اين فرضيه را قطعي دانسته‌اند که تنها نيروي عمل‌کننده بر ماده‌ي تاريک فقط «گرانش» است. طبق محاسبات آن‌ها جرم ذرات ماده‌ي تاريک بايد بين ۱۰-۳ تا ۱۰۷ الکترون ولت باشد. در گذشته بازه‌ي محتمل جرم ذرات ماده‌ي تاريک بين ۱۰-۲۴ تا ۱۰۱۹ تخمين زده مي‌شد که بازه‌ي بسيار وسيعي بود و اکنون بسيار کوچک‌تر شده است.

کشف دانشمندان از يک نظر ديگر نيز اهميت بالايي دارد. اگر مشخص شود که جرم ماده‌ي تاريک خارج از بازه‌ي تعيين شده توسط دانشمندان است، مشخص مي‌شود که نيروي ديگري غير از گرانش نيز بر ذرات ماده‌ي تاريک اثر مي‌گذارد.

پروفسور کالمت مي‌گويد: «براي اولين بار است که به کمک گرانش کوانتومي جرم ماده‌ي تاريک محاسبه مي‌شود. از اينکه تا کنون کسي اين کار را انجام نداده بود، شوکه شديم. ما نشان داديم که اگر نيروهاي ناشناخته‌ي اضافي بر روي ماده‌ي تاريک اثر نکنند، ذرات ماده‌ي تاريک نه مي‌توانند فوق سبک باشند و نه مي‌توانند بيش از حد سنگين باشند. اين موضوع از دو جهت به دانشمندان کمک مي‌کند؛ گستره‌ي تحقيقات بر روي ذرات محتمل ماده‌ي تاريک را متمرکزتر از گذشته مي‌کند و همچنين مشخص مي‌کند که آيا نيروي ديگري نيز بر روي ماده‌ي تاريک اثر مي‌کند يا خير؟ کار ما به فيزيکدانان آزمايشگاهي کمک مي‌کند تا نگاه دقيق‌تري به ماهيت واقعي ماده‌ي تاريک داشته باشند.»

به پيج اينستاگرامي «آخرين خبر» بپيونديد
instagram.com/akharinkhabar