خب بهتره در ادامه این تاپیک این موضوع را بررسی کنیم که نظریه ماده تاریک چرا مطرح شد؟ چه شواهدی به ما نشان می دهد که ماده تاریک وجود دارد؟ چه رصدها و داده هایی وجود ماده تاریک را نشان می دهد و آیا این مشاهدات به اندازه کافی محکم هستند؟
نمایش نسخه قابل چاپ
خب بهتره در ادامه این تاپیک این موضوع را بررسی کنیم که نظریه ماده تاریک چرا مطرح شد؟ چه شواهدی به ما نشان می دهد که ماده تاریک وجود دارد؟ چه رصدها و داده هایی وجود ماده تاریک را نشان می دهد و آیا این مشاهدات به اندازه کافی محکم هستند؟
یکی از شواهدی که نشان دهنده وجود ماده تاریک در هاله کهکشانها است منحنی سرعت ستارگان در کهکشانهاست. می دانیم که ستارگان موجود در کهکشانها به دور مرکز کهکشان می گردند. دلیل این گردش نیروی گرانش وارد شده به آنها از سوی مواد و اجرام موجود در کهکشان (ستارگان، مواد میان ستاره ای و هر ماده ای که جرم داشته باشد) است.
نیروی وارد به ستارگان به مقدار و توزیع ماده در کهکشان بستگی دارد. اگر مقدار و توزیع ماده در کهکشانها را به دست آوریم می توانیم نیروی وارد به هر ستاره را محاسبه کرده و سرعت چرخش آن به دور مرکز کهکشان را حساب کنیم. اگر نمودار سرعت ستاره ها بر حسب فاصله از مرکز کهکشان را بر مبنای جرم اندازه گیری شده (رصد شده) کهکشان رسم کنیم چیزی شبیه به نمودار A در شکل زیر به دست خواهیم آورد(نمودار از ویکی پدیا):
http://up.avastarco.com/images/z3mzb59sorjovlm37.png
نمودار A بر مبنای مشاهدات ما از مقدار جرم کهکشان و توزیع آن محاسبه و پیش بینی شده است.
اما اگر سرعت ستارگان را اندازه گیری کنیم و نمودار سرعت واقعی را رسم کنیم به منحنی B می رسیم. این تفاوت ناشی از چیست؟
با سلام و تشكر از آقاي اكبرنيا از اين پست بسيار مفيد
اميدوارم بتونم بخشي از اين سئوال رو جواب بدم
با توجه به نمودار سرعت مداري ستارگان كهكشان راه شيري انتظار داريم مطابق قانون سوم كپلر هر چه از مركز كهكشان دور مي شويم از سرعت مداري ستاره ها كاسته شود اما بر خلاف انتظار ما چنين اتفاقي رخ نمي دهد! ستاره شناسان تنها راه حل مساله را وجود مقدار قابل توجهي ماده فراتر و گسترده تر از كهكشان راه شيري مي دانند به نام ماده تاريك كه با جرم قابل ملاحظه اي كه دارد باعث افزايش سرعت مداري ستارگان ميشود مانند نموداري كه رسم كرديد.
با احتساب كل جرم ماده ي تاريك جرم كل كهكشان ما 10 به توان 12 برابر جرم خورشيد مي باشد. با چنين جرمي حدود 200 ميليارد ستاره در كهكشان وجود دارد. اما اين جرم گمشده در كجا واقع شده است؟
بسياري از ستاره شناسان معتقدند اين جرم در كره اي متقارن به دور كهكشان قرار دارد. جرم هايي كه ممكن است نتوانيم آنها را ببينيم از نوع هاي نوترينو- سياهچاله ها- گازها- سياره هاي غول مشتري وار- كوتوله هاي قهوه اي و يا چيزهاي ديگر مي باشند.
*((يك راه حل يافتن جرم گم شده استفاده از پديده ي ميكرو لنز گرانشي است. مطابق با پيشگويي نظريه نسبيت اينيشتين نور در كنار اجرام پر جرم منحرف مي شود. اگر در ناحيه اي از آسمان ماده تاريك وجود داشته باشد پس بايد نور اجرام پشت سر خود را خميده و منحرف كند.
زماني كه ماده ي تاريكي از بين يك ستاره دوردست و زمين رد مي شود نور ستاره را درخشانتر مي كند به اين اثر پديده ي ميكرو لنز گفته مي شود و اين درخشندگي هفته ها و ماه ها به طول مي انجامد.))
چيز ديگه اي كه مهم هست و فراموشش كردم اضافه كنم اينه كه:
تحقيقات نشان مي دهد كه براي مقيد كردن كهكشان ها در خوشه هاي كهكشاني غني با جرم موجودشان مي بايد 10 برابر جرم قابل مشاهده شده به آن اضافه شود. از آنجايي كه اين ماده اضافي قابل مشاهده نيست به آن ماده ي تاريك گويند كه دانشمندان در ناحيه ي اشعه ي X طبيعت اين نوع ماده را مشخص كرده اند.
آزمايشات نشان داده نوعي ماده ي گازي بين كهكشاني داغ با دماي حدود 10 تا 100 درجه كلوين وجود دارد كه جرم اين ماده بين كهكشاني داغ بسيار بيشتر از مجموع جرم هاي عضو خوشه كهكشاني است.
و علت انبساط جهان هستي نيز از وجود همين ماده اثبات شد. به اين صورت كه:
در سال 1914 وي. ام. اسليفر در رصد خانه لاول روي طيف برداري از 15 كهكشان مارپيچي فعاليت كرد از اين تعداد 11 مورد انتقال به سرخ يا Redshift را داشتند و اين انتقال به سرخ يعني كهكشان ها در حال دور شدن از ما هستند.
طي سال هاي 1920 ادوين هابل و ميلتون هوماسون با تلسكوپ 100 اينچي مونت ويلسون از 100 كهكشان طيف برداري كردند و با استفاده از اثر دوپلري سرعت حركت آنها را به دست آوردند.علاوه بر اين موضوع با كمك گيري از متغيرهاي قيفاووسي اقدام به فاصله يابي اين كهكشان ها نيز نمودند.
آنها متوجه شدند يك رابطه ي خطي بين فاصله ي كهكشان و سرعت دور شدن آن از ما وجود دارد. سرعت دور شدن كهكشان هايي كه در فاصله ي دورتر قرار دارند بيشتر ا سرعت دور شدن كهكشان هايي است كه به ما نزديكتر هستند كه اين موضوع به قانون هابل معروف شد.
پس نتيجه اي كه از اين موضوع گرفته مي شود اين است:
طبق قانون هابل ماده سياه با سرعت بسيار زيادي در حال گسترش در جهان هستي است و اين خود انبساط جهان ما رو به راحتي اثبات ميكنه.
خب اميدوارم تونسته باشم تا حدودي جواب سئوال هاي آقاي اكبرنيا رو داده باشم...:have%20a%20nice%20d
اول از همه سلام .دوم اینکه با اجازه من هم وارد بحث بشم....
اینکه ما در مورد ماده تاریک قضاوت کنیم و بگیم از چیه باید بررسی بشه و من فکر میکنم درست نباشه بگیم مثلا کاندیدای این ماده نوترینو یا کوتوله قهوه ای میتونه باشه چون میشه با دلایلی این موضوع رو رد کرد البته حقیقت اینه که یک سری از دانشمندان این اجرام و ذرات رو کاندید کردند
نکته ی دیگه این هست یک گروه از محققان براین عقیده هستند که اصلا ماده تاریک وجود نداره و ما باید فقط قانون گرانش رو تعمیم بدیم (همون طور که دوستان در پست های قبلی اشاره کردند)اما منظور از تعمیم چی میتونه باشه؟؟؟؟
دانشمندان میگویند که :در قسمت های داخلی کهکشان گرانش با عکس مجذور فاصله رابطه داره
اما در قسمتهای بیرونی تر و خارج آن با عکس فاصله رابطه وجود داره .البته فکر میکنم بهتره حضور ماده تاریک رو بپذیریم تا اینکه یک قانون جهانی رو تغییر بدیم.
مدرک دیگری که حضور ماده ی تاریک رو بیشتر تایید میکنه عدسی های گرانشی هست . در سال 1995 تلسکوپ هابل به قسمت کوچکی از آسمان در عمق جهان فوکوس کرد و اون یه کهکشان هایی رو دید که انگار کشیده شده بودند.
.نوری که از کهکشان ها ساطع میشه توسط شی ای که فی مابین کهکشان و زمین هست دست خوش تغییرات میشه و در واقع نور خمیده میشه و در نتیجه باعث میشه که این طور به نظر برسه که کهکشان دفرمه شده و شکلش کشیده میشده .انگار که ما داریم از درون یک لنز به کهکشان نگاه میکنیم .
البته گاهی اوقات کهکشان ها توسط کهکشان دیگری لنز میشوند اما گاهی اوقات!
بعضی وقتها این حادثه توسط شی نامرئی ای رخ میدهد.و این ماده نامرئی میتونه ماده تاریک باشه .
به کمک اندازه گیری میزان دفرمه شدن کهکشان خمیده شده دانشمندان پی بردند که میزانی از جرم جهان را این ماده تشکیل داده است که قابل دیدن نیست اما جرم داره و این جرم توانایی این رو داره که نور را خمیده کنه و چون ما از ماده رو فقط تاثیر گرانشش رو درک میکنیم این موضوع میتونه دلیلی بر حضور این ماده باشه .
[IMG]http://up.avastarco.com/images/6vpfuvx0wx2t9t6hg8vg.jpg[/IMG]
همانطور که گفتید پدیده عدسی گرانشی فقط در بعضی نقاط و در بعضی کهکشانها مشاهده می شود در حالیکه ماده تاریک در همه جا و در همه کهکشانها وجود دارد. پس نمی توان چندان این پدیده را با ماده تاریک مرتبط دانست. عدسی گرانشی می تواند بخاطر جرم واقعی سیاه چاله ها و تجمع کهکشانهای سنگین ایجاد شود که مربوط به خود ماده است نه ماده تاریک.
من هنوز هم بر سر فرضیه خودم هستم (پست شماره 23) و فکر می کنم اگر روی آن کار بشود می تواند به نظریه تبدیل شود.
در واقع ماده تاریک چیزی نیست جز همان انرژی تاریک.
انرژی تاریک یا فشار خلأ را می توان پنجمین نیروی طبیعت دانست. که از همان ابتدا موجب انبساط انفجارگونه جهان شد و بعد از آن هم بصورت لکه ها و رگه هایی همراه با ماده در جهان منتشر شد. به تدریج در اثر فشار و انبساط ناشی از این رگه ها و لکه ها جهان به حالت اسفنجی شکل درآمد. سحابی هایی که در بین این رگه ها محصور شده بودند کم کم در اثر فشار انرژی تاریک تجمع و تراکم یافتند و کهکشانها را بوجود آوردند.
با سلام
اطلاعاتی در مورد این ماده تاریک دارم البته اگر بشه بهش گفت اطلاعات ولی این سوال برام پیش اومده در خصوص اینکه به چه شکل اختر شناسان و منجمین به این نتیجه رسیده اند که عالم داری ماده ایست که نه مرئی است نه میدرخشد ؟
اجسامی که در فضا هستن تنها به صورت مرئی قابل مشاهده نیستند بلکه در طیفهای دیگر هم قابل مشاهده هستن ولی ماده تاریک در هیچ طیفی قابل مشاهده نیست و فقط از روی گرانشی که در فضا حاکم هست به چنین نتیجه رسیدن(در پست 36 توضیح داده شده)
ببینید درسته که هر جرمی میتونه نور رو منحرف کنه اما من فکر میکنم شرایط هر کدوم از اونها به ما نشون میده که لنز ما ماده تاریک هست یا کهکشان و....و ما میتونیم توزیع جرم عدسی رو محاسبه کنیم و خب خود لنز اگر نورانی باشه تاثیر خودشو بر رصد های ما میزاره و درمورد سیاه چاله هم احتمالا چون داریم در ابعاد کیهانی وکهکشان های دور دست بحث میکنیم خیلی مورد قبول نباشه .
اما در مورد ماده تاریک و انرژی تاریک ,این دو از نظر ماهیت با هم فرق میکنند. این جمله ی شما که انرژی تاریک از اول بوده مورد قبول هست چون توی نمودارهامیگه انرژی تاریک به صور ت ثابت همواره وجود داشته اما در جهان اولیه تاثیر زیادی نداشته ودر حال حاضر انرژی تاریک برشرایط جهان داره غالب میشه چون تاثیر عامل های دیگر نظیر تابش وماده داره کم میشه (جهت اطلاع عرض میکنم کیهان شناسی به چند دوره ی اصلی تقسیم میشه تابش غالب که اوایل تولد جهان بوده و ماده غالب وانرژی تاریک غالب و ...)
گفتم این دو ماهیتا باهم فرق دارند چون ماده تاریک اصولا ماده ی تنبلی هست و حالت توده داره و برای تولید کهکشان ها کمک کرده این ساختار تشکیل بشوند و ما با محاسبات متوجه میشیم که یک جرمی وجود داره که این موضوع سرعتی رو که در بالا ذکر شد ببیبنیم واحتمالا یک جرم هست . و من میگم این رگه هایی که شما میفرماییند ماده تاریک میتونه باشه در حالی که انرژی تاریک یک خاصیت فضا هست که گستردگی و بخش شدن رو ایجاد میکنه و حتی ممکنه در آینده همین انرژی تاریک مانع تشکیل ساختارها بشه
ا
ینکه که انرژی تاریک یک ماهیت مستقل هست بهتره این جور فرض کنیم که این برعکس گرانش هست مثل دافعه و جاذبه الکتروستاتیکی برعکس هم هستند ولی در واقع در یک گروه هستند.
البته فرضیه ی شما محترم هست و همگی خوشحال میشیم یک ایرانی پایه های این دانش رو پیش ببره.
ببخشید طولانی شد :hope my fake smile