شاره تاریک :   ممکن است ماده تاریک و انرژی تاریک دو روی یک سکه باشند

ScienceDaily (Feb. 1, 2008)

ستاره شناسان دانشگاه  St Andrews براین باورند که با توصیف جدیدی از دو مولفه مرموز بخش تاریک جهان، ان را ساده سازی کرده اند.

دکتر HongSheng Zhao از بخش فیزیک و نجوم دانشگاه، نشان داده است که ماده تاریک و انرژی تاریک ممکن است پیوندی بسیار نزدیک تر از انچه که تصور می شد داشته باشند.

تنها %4 عالم از ماده ای که ما می شناسیم ساخته شده است - %96 ماده باقیمانده از لحاظ تاریخی در دو جزء نامگذاری شده اند: ماده تاریک و انرژی تاریک.

اخترفیزیکدان و عضو UK's Science and Technology Facilities Council دکتر Zhao خاطرنشان می سازد که      " هر دوی ماده تاریک و انرژی تاریک می توانند دو روی یک سکه باشند."

"به طوری که ستاره شناسان از از طریق تاثیرات ظریف انرژی تاریک در ساختار کهکشانها دریافته اند که می توانیم رمز هر دوی انها را در یک زمان حل کنیم."

ستاره شناسان بر این باورند که هم عالم و هم کهکشانها بر اثر نیروی جاذبه مقدار بسیار زیادی از ماده نامرئی که برای اولین بار دانشمند سوییسی Fritz Zwicky در سال 1933 مطرح گردید و امروزه با نام ماده تاریک شناخته می شود، به یکدیگر مقیدند.

دکتر Zhao می گوید: " اگر ما بپذیریم که ماده و انرژی تاریک از منابع یکسانی نشات می گیرند، وجود انرژی تاریک 60 سال قبل اشکار شده بود ."

در مدل دکتر Zhao، انرژی تاریک و ماده تاریک ظواهر متفاوتی از یک چیزند، که وی با "شاره تاریک " از ان یاد می کند. در مقیاس کهکشانی شاره تاریک مانند ماده تاریک و در مقیاس کیهانی مانند انرژی تاریک عمل می کند و باعث انبساط عالم می شود. خصوصا ، این مدل، به طور بی سابقه ای ، به تفصیل نسبت 3 به 1 انرژی تاریک به ماده تاریک را که بوسیله کیهانشناسان پیش بینی شده است، شرح می دهد.

در حال حاضر تلاشهای زیادی از طریق ازمایشات متنوع برای به دام انداختن ذرات پر انرژی ماده تاریک در جریان است.  LHC  در مرکز تحقیقات هسته ای اروپا به طور بالقوه ای ذرات ماده تاریک را اشکار کرده است.

با توجه به نظر دکتر Zhao، این تلاشها بی ثمر خواهد بود. وی می گوید: " در این تصویر ساده از جهان ماده تاریک بطور شگفت اوری در مقیاسهای پایین انرژی خواهد بود، بسیار پایین تر از انچه که در اینده نزدیک LHC بتواند به ان دست می یابد."

" تاکنون تحقیقات برای یافتن ذرات ماده تاریک بر روی انرژی های بالا متمرکز شده است. اگر ماده تاریک همدم انرژی تاریک باشد، این مساله در تجهیزاتی مانند LHC نشان داده نخواهد شد. اما بارها و بارها بوسیله ستاره شناسان در کهکشانها اشکار شده است."

هرچند که ممکن است عالم تماما خالی از ذرات ماده تاریک باشد. ضمن اینکه یافته های دکتر Zhao با مولفه های تاریک عالم به عنوان اصلاحی از  قانون گرانش به ذرات انرژی همسازی دارد.

دکتر Zhao اینطور نتیجه می گیرد: " چیزی به عنوان ماده تاریک یا انرژی تاریک وجود ندارد. بلکه اینها دو پدیده اند که احتمالا مستقل از یکدیگر نیستند."

پیش زمینه

نظریات فزیکی گرانش اولین بار توسط نیوتن در سال 1687 مطرح و توسط نظریه نسبیت عام اینشتین در سال 1905 که بیان می داشت سرعت امواج گرانشی برابر سرعت نور است تصحیح شد.هرچند که هیچگاه اینشتین براین که معادلاتش یک منبع پایداری که امروزه به طور کلی انرژی تاریک نامیده می شود به طبیعت اضافه می کند واقعا باور نداشت.

ستاره شناسان پس از Fred Zwicky به منابعی برای معادلات اینشتین به شکل ماده ای که نور ساطع نمی کرد می اندیشیدند که عموما ماده تاریک نامیده می شوند. جدا از نوترینوها هیچکدام از منابع ماده تاریک عملا تائید نشده اند.

یافته های دکتر Zhao و همکارانش در Astrophysical Journal Letters  در December 2007 و Physics Review منتشر شده است.