كشف حيرت انگيز ماده تاريك
كيهان شناسان در زمينه يك خوشه كهكشانهاي دور دست اثر گرانشي بسيار نيرومند ماده‌اي را يافته‌اند كه هيچ نشاني از آن در تصاوير طول موجهاي مختلف نيست . اين نخستين نقشه برداري مستقيم و دقيق ماده تاريك در عالم است كه به نظريه وجود ذرات مادي با برهمكنش ضعيف كه ممكن است سهم بزرگي از جرم عالم را تشكيل دهد ، كمك ميكند .
بيش از نيم قرن است كه مسئله ماده تاريك در جامعه فيزيك مطرح شده است . كيهان شناسان دريافته‌اند كه كهكشانهاي مارپيچي فقط با وجود ستاره‌ها و سحابي‌هايشان نمي‌توانند سرعت دوراني رصد شده در آنها را توجيه كنند . سرعت گردش ستاره‌ها به دور مركز كهكشان در نواحي حاشيه‌اي كهكشان ، ميبايست كندتر از هر جاي ديگري درون كهكشان باشد ، اما اين طور نيست و ستاره‌هاي بيروني كهكشان با سرعت زيادي در حركت‌اند . اين نوع حركت كهكشان نشان از وجود گرانش عظيم ماده‌اي را دارد كه در نواحي بيرون كهكشان پنهان شده است . از سوي ديگر جرم ناپيداي مشابهي با گرانش عظيم در خوشه‌هاي كهكشانها وجود دارد . در واقع تمام آنچه به صورت ستاره‌ها و اجزايشان ، سحابي‌ها و ابرهاي ميان - ستاره‌اي و ميان كهكشاني و تمام ماده عادي ، يا آن طور كه در فيزيك نام مي‌بريم ماده باريوني مي‌شناسيم ، فقط ۴ درصد جرم كل عالم است و ماده تاريك سهم بسيار بزرگي از جرم در كيهان را اشغال ميكند . به طور مثال در كهكشان راه شيري فقط ۱۰ درصد جرم به صورت ماده باريوني ، مانند ستاره‌ها و گازهاي ميان ستاره‌اي است و ۹۰ درصد ديگر را ماده تاريك تشكيل مي‌دهد . "
" / رابطه سرعت چرخش ستارگان موجود در هر كهكشان با ابعاد كهكشان
ستاره شناسان موفق به شناسايي قانوني شده‌اند كه بر تمامي كهكشانهاي جهان حاكم است و بر اساس اين قانون هر چه ابعاد يك كهكشان بزرگتر باشد ، ستاره‌ها و توده‌هاي گاز موجود درون كهكشان نيز با سرعت بيشتري درون كهكشان دوران ميكنند . به گزارش سايت اينترنتي "نيوساينتيست"، محققان دانشگاه كاليفرنيا در "سانتا كروز" اعلام كردند كشف جديد نشان مي‌دهد صرف نظر از شكل كهكشان كه خواه به صورت بيضي مانند ، مارپيچ و يا ساير اشكال باشد ، قانون جديد در تمامي انواع كهكشانهاي موجود در جهان صدق ميكند . كشف جديد نشان مي‌دهد رابطه ميان ابعاد كهكشان و سرعت دوران ستارگان موجود در كهكشان ، در ميان تمامي انواع كهكشانهاي جهان رابطه ثابتي است و به علاوه اين ثابت از ميلياردها سال قبل تاكنون تغيير نكرده است ...
محققان اين دانشگاه در مطالعه ۵۴۴ كهكشان عظيم با اشكال و قدمتهاي مختلف و سنجش سرعت دوران ستارگان موجود در اين كهكشانها متوجه شدند به رغم ظاهر پرآشوب اين كهكشانها ، قانون مذكور در تمامي آنها صدق ميكند و هرچه ابعاد يك كهكشان بزرگتر باشد ، ستارگان و توده‌هاي گاز موجود در كهكشان نيز با سرعت بيشتري درون كهكشان حركت ميكنند . دانشمندان در اين مطالعه حتي وضعيت كهكشانهاي بسيار دور با فاصله ۸ ميليارد سال نوري تا زمين را بررسي كردند و متوجه شدند اين قانون در مورد آنها نيز صدق ميكند . نور كهكشانهايي كه در فاصله ۸ ميليارد سال نوري از زمين قرار گرفته‌اند در حقيقت پس از ۸ ميليارد سال سفر در فضا هم اكنون به زمين مي‌رسد و بنابراين آنچه هم اكنون با دريافت نور اين كهكشانها مشاهده ميشود ، بيانگر وضعيت اين كهكشانها در ۸ ميليارد سال قبل است . دانشمندان با مطالعه اين قبيل كهكشانهاي قديمي نيز متوجه شدند بين ابعاد كهكشان و سرعت دوران ستارگان درون آنها ، ارتباط مستقيم وجود دارد . محققان در اين تحقيقات براي مطالعه كهكشانهاي ياد شده از چندين تلسكوپ مختلف از جمله تلسكوپ فضايي " هابل " و تلسكوپ "كك "۲ در هاوايي ، استفاده كرده‌اند . "
در واقع اين اثر گرانشي بسيار نيرومندي را كه كيهان شناسان پيدا كرده‌اند مربوط به مركز يا بهتر است بگوييم دوران هسته كهكشان است و چون قوانين مكانيك كلاسيك و ... مربوط به جاذبه ، در مورد مراكز گرانش بدون دوران و يا با دوران ناچيز طرح شده است و نمي‌توانند گرانش مراكز جاذبه با دوران بالا را توجيه نمايند ( براي اينكه اين پديده دوران را در نظر نگرفته‌اند ) از اين رو كيهان شناسان مجبور شده‌اند اين گرانش را به ماده تاريك نسبت داده و به نظريه پردازي روي آورند ، ولي اصل قضيه ميتواند از اين قرار باشد كه قوانين مكانيك كلاسيك و ... در مورد گرانش ، با دوران مراكز جاذبه تغيير ميكنند و در اين مورد بخصوص ، همان شكل هندسي ترسيمي درست به نظر مي‌رسد ، يعني بردار دوران گرانش با افزايش فاصله تا محدوده‌اي مشخص ، افزايش مي‌يابد و به دنبال آن سرعت چرخش ستارگان در نواحي حاشيه‌اي كهكشان نيز ، بيش از انتظار افزايش نشان خواهد داد ، يعني روي دادي برعكس توجيه قوانين فيزيك كلاسيك و ... و بسيار دور از انتظار ما
اين پديده را بهتر توجيه نماييم !
http://pnu-club.com/imported/2009/04/389.gif
در شكل فوق جسم A در حالت سقوط به مركز جاذبه ، دو برابر حالت قبلي به دور مركز گرانش چرخيده است و علت آن افزايش سرعت دوران ( زاويه‌اي ) مركز گرانش در نظر گرفته ميشود ، حال اگر سرعت دوران مركز جاذبه تا حد قابل توجهي افزايش داشته باشد خطوط مارپيچ به هم نزديك شده و در نهايت به دايره‌هاي بسته و تو در تو تبديل ميشوند ، يعني همان طور كه قبلا در مورد دوران ميادين الكتريكي توضيح داديم ، به اشكال زير توجه نماييد !
http://pnu-club.com/imported/2009/04/390.gif
http://pnu-club.com/imported/2009/04/391.gif
همانطور كه از شكل فوق بر مي‌آيد امتداد بردارهاي حركت جسم و بردارهاي دوران مركز گرانش ، بر هم منطبق و هم سو شده‌اند و در اين حال بخصوص ، اجسام به مركز جاذبه سقوط نكرده و همواره به دور مركز جاذبه خواهند چرخيد ، زيرا امتداد نيروي جاذبه از مركز خارج و خطوط ميدان گرانش تبديل به كمانهاي دايره‌اي و بي‌نهايت شده است كه اجسام هر چه قدر در آنها حركت كنند در نهايت به مركز جاذبه نخواهند رسيد ، در واقع ميتوانيم چنين استنباط كنيم كه فضا - زمان پيرامون مراكز جاذبه انحنا پيدا نمي‌كند ، بلكه اين خطوط يا بردارهاي ميدان گرانش است كه پيرامون مراكز جاذبه دوار ( در حال چرخش ) انحنا مي‌يابند و بعد از خم شدن تقريبا به دايره يا كره تبديل ميشوند . مكانيك كلاسيك چنين استنباط ميكند كه براي اينكه يك جسم پيرامون مركز جاذبه به چرخش هميشگي در آيد ، ميبايست نيروي گريز از مركز ( جانب مركز ) آن برابر نيروي جاذبه مركز گرانش وارد بر آن شده و به شرايط بي وزني برسد و از اين رو شعاع چرخش و سرعت دوران ( زاويه‌اي ) جسم يا سرعت خطي آن محاسبه ميشود ، يعني معادلات زير :
http://pnu-club.com/imported/2009/04/392.gif
ولي در اين حالت بخصوص فعلا ميتوانيم چنين فرض كنيم كه اجسام وارد كانالهاي گرانشي دايره‌اي شكل ميشوند ، كه تا حركت بي‌نهايت خود به مركز جاذبه نخواهند رسيد و از لحاظ قوانين فيزيكي چنين استنباط خواهند كرد كه بر روي خطوط مستقيم در حال حركت هستند و هر چه فاصله آنها از مركز افزايش يابد ، در نواحي حاشيه‌اي كهكشان با افزايش سرعت مواجه خواهيم شد
__________________
