ماده تاریک مغناطیسی می‌تواند عامل تسریع انبساط جهان باشد

به نقل از نيو اطلس، انبساط جهان در حال شتاب گرفتن است، اما ما واقعاً از دليل آن باخبر نيستيم. بهترين مدل‌هاي فعلي به نيروي محرکه‌اي به نام "انرژي تاريک" اشاره دارند، اما اين نيرو حتي ممکن است اصلا وجود نداشته باشد. اکنون يک مطالعه جديد نشان داده است که اگر ماده تاريک داراي برخي از خصوصيات مغناطيسي غيرمعمول باشد، مي‌تواند گسترش مشاهده شده در جهان هستي را توضيح دهد.

متداول‌ترين مدل کيهان شناسي، محتويات جهان را به سه بخش اصلي تقسيم مي‌کند. "ماده عادي" که هر روز آن را مي‌بينيم و با آن سر و کار داريم و آن را لمس مي‌کنيم و با آن ارتباط برقرار مي‌کنيم. اما ماده عادي فقط حدود پنج درصد از همه محتواي جهان هستي را تشکيل مي‌دهد.

بيشترين محتواي جهان مربوط به "انرژي تاريک" است که محاسبه شده است که حدود ۶۸ درصد از محتواي جهان را تشکيل مي‌دهد. به نظر مي‌رسد اين نيرو با سرعتي فزاينده همه چيز را از هم دور مي‌کند.

در آخر نيز "ماده تاريک" مطرح شده است که تصور مي‌شود ۲۷ درصد باقيمانده از محتويات جهان را تشکيل مي‌دهد. اين ماده چيز عجيبي است، چرا که به نظر مي‌رسد وجود اين ماده است که کهکشان‌ها و خوشه‌هاي کهکشاني را با تأثير گرانشي قوي خود در کنار هم نگه داشته است، اما اين ماده با نور برهم کنش ندارد. بنابراين مشاهده آن غيرممکن است.

ماده و انرژي تاريک هر دو مفاهيمي هستند که مي‌توانند به درک ما از جهان هستي و پاسخ دادن به سوالات اساسي در کيهان شناسي کمک کنند. اما همانطور که گفته شد شايد انرژي تاريک اصلا وجود نداشته باشد.

محققان دانشگاه "کپنهاگ" در يک مطالعه جديد بررسي کردند که آيا ماده تاريک به تنهايي مي‌تواند مسئول انبساط جهان باشد و در واقع کمي عجيب‌تر از آنچه که در حال حاضر هست، باشد.

"استين هارل هانسن" نويسنده اصلي اين مطالعه مي‌گويد: ما چيز زيادي در مورد ماده تاريک نمي‌دانيم، جز اينکه اين ماده يک ذره سنگين و کند است. ما به اين فکر کرديم که اگر ماده تاريک داراي رفتارهاي مغناطيسي باشد، چه مي‌شود؟ ما مي‌دانيم که ذرات عادي در حين حرکت، داراي خاصيت مغناطيسي مي‌شوند و آهنرباها آهنرباهاي ديگر را جذب يا دفع مي‌کنند. بنابراين شايد اين همان چيزي باشد که در جهان در حال رخ دادن است. اينکه اين گسترش دائمي ماده تاريک به لطف نوعي نيروي مغناطيسي در حال رخ دادن است.

اين تيم تحقيقاتي يک مدل جديد را توسعه داده است که شناخته شده‌هاي جهان مانند جاذبه زمين و سرعت انبساط را در آن گنجانده است، اما "ثابت کيهان شناسي" را که باعث شتاب اين انبساط است، ناديده گرفتند. در عوض آنها به ذرات ماده تاريک يک نيروي اضافي متناسب با سرعت آن داده و آن را شبيه به نيروي مغناطيس انگاشتند.

به طرز جالب توجهي در اين مدل جديد، جهانِ شبيه سازي شده دقيقاً به همان روشي که مشاهده و شناخته شده است، انبساط يافت و يک نيروي شبه مغناطيسي کافي بود تا سرعت انبساط جهان تسريع شود. اين نشان مي‌دهد که در واقعيت نيز ممکن است اتفاق مشابهي در حال رخ دادن باشد.

البته اين مطالعه به تنهايي وجود انرژي تاريک را رد نمي‌کند و همچنين به هيچ وجه نمي‌گويد که ماده تاريک، مغناطيسي است. اما اين يک ايده جالب است و نياز به بررسي بيشتر با استفاده از مدل‌هاي دقيق‌تر دارد.

"هانسن" مي‌گويد: صادقانه بگويم، کشف ما ممکن است فقط يک تصادف باشد. اما اگر اينطور نباشد، واقعاً باورنکردني است. اين مي‌تواند درک ما از ترکيب جهان و دليل گسترش آن را تغيير دهد. تا آنجا که با دانش فعلي ما منطبق است، ايده‌هاي ما در مورد ماده تاريک با نوعي نيروي مغناطيسي و ايده ما در مورد انرژي تاريک به يک اندازه عجيب است. تنها مشاهدات دقيق‌تر تعيين مي‌کند که کدام يک از اين مدل‌ها واقع بينانه‌تر هستند.

اين اولين جايگزين براي انرژي تاريک نيست که تاکنون پيشنهاد شده است. شايد اثرات ماده تاريک و انرژي تاريک توسط يک "سيال تاريک" با جرم منفي ايجاد شده باشد که جهان را پر کرده است. شايد هم ساختار کف آلود کيهان باعث گسترش جهان با سرعت‌هاي مختلف در مکان‌هاي مختلف و ايجاد اثر شتاب کلي مي‌شود. يا شايد در رابطه با ثابت کيهان شناسي حق با "اينشتين" باشد.

ثابت کيهان شناسي يا ثابت کيهاني در علم فيزيک کيهاني جهت اصلاح نظريه اوليه نسبيت عام توسط "آلبرت اينشتين" براي دستيابي به جهان ايستا ارائه شد. بعد از مشاهدات "ادوين هابل"، "اينشتين" تسليم شد و نشان داد که جهان ممکن است ايستا نباشد، به طوري که او اساس نظريه‌اش را بر مفهوم تغييرات در جهان بنا نهاد. اگر چه مشاهدات جهان شتاب‌دار در سال ۱۹۹۸ دوباره نظرها را به سمت ثابت کيهان‌شناسي معطوف نمود.

به هر حال هرچقدر که بگذرد، انرژي تاريک بدون شک باعث الهام يا فريب فيزيکدانان خواهد شد.

اين تحقيق جديد در مجله Astrophysical Journal منتشر شده است.