تلسکوپ فضایی هابل یکبار دیگر به ما در درک ماده تاریک کمک می‌کند

ماده تاریک در حال حاضر یکی از بزرگترین معماهای دنیای فیزیک است. با توجه به رصدها و مشاهده‌هایی که تاکنون انجام شده‌اند، مقدار بسیار ناچیزی از دنیای ما را ماده‌های شناخته شده یعنی پروتون، الکترون و نوترون تشکیل داده‌اند و بقیه ماده‌ای که در کیهان ما وجود دارد، غیرقابل مشاهده است. فیزیکدانان معتقدند که این نوع ماده را نمی‌توانند مستقیم تشخیص دهند، پس برای مطالعه‌اش باید اثرات آن را روی سایر مواد بررسی کنند. آن‌ها به این ماده، به دلیل طبیعتش که آن را غیرقابل مشاهده می‌کند، «ماده تاریک» می‌گویند.

مطالعه خوشه‌های کهکشانی بزرگ می‌تواند به ما در فهمیدن ماده تاریک کمک کند. ماده تاریک در اطراف اجرام پرجرم هاله نوری ایجاد می‌کند که از فاصله‌های بسیار دور قابل تشخیص است و هر جقدر جرم موردنظر بزرگتر و پرجرم‌تر باشد، هاله اطراف آن مشخص‌تر است. هابل به تازگی تصویری از خوشه کهکشانی Abell 3827 تهیه کرده است که در آن اثر «لنز گرانشی» یا همان هاله نوری اطراف این خوشه دیده می‌شود.

این خوشه کهکشانی قبلا نیز برای مطالعه ماده تاریک مورد بررسی قرار گرفته بود. در حدود ۶ سال پیش، دانشمندان باور داشتند که در این محیط واکنش ذرات این ماده با یکدیگر باعث ایجاد چنین اثری شده و نوع جدیدی از ذرات که کاملا متفاوت از مدل قبلی برای ماده تاریک بود را معرفی کردند و آن را ماده تاریک سرد لاندا یا به اختصار «لاندا سی دی ام» نام‌گذاری کردند. اگرجه بعدها این نظریه با رصدهایی که در سال ۲۰۱۷ با آرایه تلسکوپی «آتاکاما» و تلسکوپ VLT صورت گرفت، نقض شد.

در تصویری که اخیرا تلسکوپ هابل گرفته است، در مرکز این خوشه اثر لنز گرانشی بسیار قوی دیده می‌شود که در آن حداقل هفت لنز گرانشی از یک پس زمینه وجود دارد. این داده‌های جدید نور پس زمینه را بهتر نشان می‌دهند و توزیع ماده تاریک در آن در مرکز کهکشان متمرکز است و رفتار آن دقیقا مانند مدل لاندا سی دی ام است.

این داده‌ها در واقع نشان می‌دهند که مدل لاندا سی دی ام درست بود و ذرات ماده تاریک از خودشان اثری ندارند و تنها با واکنش با ذرات ماده تاریک دیگر لنز گرانشی به وجود می‌آورند. البته ناگفته نماند که برای درک این ماده عجیب و غریب باید مطالعات بیشتری صورت بگیرد.