حمیده احمدیان راد
ماده هر چیزی است که فضایی را اشغال می کند و دارای جرم است. ما بیشتر عادت کرده ایم که مواد مریی را ماده بنامیم. ماده مریی به این خاطر دیده می شود که خودش نور بیرون می دهد یا نوری که از شیئی دیگر ساطع می شود را بازتاب می دهد. اما ماده تاریک دیده نمی شود. ماده تاریک نور بیرون نمی دهد یا نور را منعکس نمی کند.
دانشمندان بر این باورند که با مطالعه ماده تاریک اطلاعات جدیدی درباره جهان به دست می آورند. برخی از اطلاعاتی که آنها با مطالعه ماده تاریک امید به کشف آن دارند اندازه، شکل و آینده جهان است. دانشمندان همچنین امیدوارند که با مطالعه ماده تاریک درباره این که کهکشان ها چگونه تشکیل شده اند چیزهایی بیاموزند.
دانشمندان نمی توانند ماده تاریک را مشاهده کنند، بنابراین راه بخصوصی برای مطالعه آن دارند. آنها ماده تاریک را با توجه به این که چگونه بر ماده قابل مشاهده اثر می گذارد مطالعه می کنند. دانشمندان از رایانه ها و ماهواره ها استفاده می کنند تا به مطالعه ماده تاریک بپردازند. تلسکوپ فضایی هابل تصاویری گرفته که به دانشمندان کمک کرده کشف کنند ماده تاریک کجاها یافت می شود.
دانشمندان با در هم آمیختن یک مدل نظری درباره ترکیبات تشکیل دهنده جهان با مجموعه ای از مشاهدات کیهانی می گویند که بیش از 68 درصد جهان از انرژی تاریک، 27 ٪ از ماده تاریک و حدود 5 درصد از مواد عادی تشکیل شده است. یعنی همه آن چیزهایی که بر روی زمین وجود دارد، همه آن چیزهایی که تاکنون با تمام ابزارهای ممکن مشاهده شده اند. به این ترتیب اگر همه مواد عادی به هم اضافه شوند کمتر از 5 ٪ جهان را تشکیل می دهند. البته اگر دوباره فکر کنیم می بینیم که شاید نباید به موادی که آنها را عادی می نامیم نام عادی بدهیم چراکه بخش کوچکی از عالم را تشکیل می دهد. در این شرایط ماده تاریک چیست؟
این تصویر توزیع ماده تاریک و گاز داغ را در هسته خوشه کهکشانی در حال ظهور آبل 520 نشان می دهد
ما بیشتر می دانیم که ماده تاریک چه چیزی نیست تا این که بدانیم چه چیزی هست. اول این که تاریک است به این معنی که به شکل ستاره ها و سیارات نیست. مشاهدات نشان می دهد که ماده مریی اندکی در جهان وجود دارد و تنها 27 درصد جهان از ماده مریی تشکیل شده است. دوم این که ماده تاریک به شکل و در قالب ابرهای تیره ای نیست که متشکل از مواد عادی هستند، یعنی موادی که از ذراتی به نام باریون ها ساخته شده اند. سوم این که ماده تاریک ضد ماده نیست، چرا که زمانی که ضد ماده با ماده نابود می شود اشعه گامای منحصربفردی تولید می شود و این در مورد ماده تاریک صادق نیست. در نهایت، ما می توانیم رد ماده تاریک را در سیاه چاله هایی به بزرگی کهکشان ها بگیریم. غلظت بالای ماده، نوری که از نزدیکی آنها عبور می کند و از اشیای دورتر ساطع می شود را خم می کند اما به طور دقیق سهم ماده تاریک آنها را نمی دانیم.
اما هنوز چند احتمال درباره ماده تاریک وجود دارد که یکی از آنها این است که ماده مریی هم ممکن است ماده تاریک را تشکیل دهد. ماده باریونی می تواند ماده تاریک را تشکیل دهد درصورتی که آن را در کوتوله های قهوه ای و یا قطعات متراکم کوچک از عناصر سنگین بجوییم. اما در نهایت دیدگاه رایج این است که ماده تاریک، باریونی نیست بلکه از ذرات عجیب و غریب دیگری مثل اکسیون ها یا WIMPS ساخته شده است.
منابع: http://science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-is-dark-energy/
http://starchild.gsfc.nasa.gov/docs/StarChild/universe_level1/darkmatter.html