رویکرد جدیدی برای شناسایی ماده تاریک: حضور ساعت‌های اتمی در مدار نزدیک به خورشید

در حالی که تاکنون آزمایش‌های زیادی برای شناسایی ماده تاریک انجام شده، این ماده مرموز همچنان دست نیافتنی است. اکنون فیزیکدانان آزمایش جدیدی را پیشنهاد کرده‌اند که در آن تلاش می‌شود با ارسال ساعت اتمی به نزدیک خورشید که گمان می‌رود ماد‌ه تاریک به اندازه زیادی در آنجا وجود دارد، سیگنال‌هایی را از آن‌ها پیدا کنند.

ماده‌ای که ما هر روز در اطراف خود مشاهده می‌کنیم، تنها حدود 15 درصد جرم کیهان را تشکیل می‌دهد. 85 درصد دیگر به ماده‌ای عجیب و نامرئی نسبت داده شده که نور را بازتاب یا ساطع نمی‌کند؛ از این رو به آن ماد‌ه تاریک می‌گویند. با این حال، این ماده نامرئی حضور خود را از طریق فعل و انفعالات گرانشی‌اش با نور و ماده نشان می‌دهد و شواهدی که به وجود آن اشاره دارند، همچنان در حال افزایش پیدا‌کردن است.

با این حال، با کمال ناامیدی دانشمندان هنوز به بهترین مستندات ممکن دست پیدا نکرده‌اند. تاکنون آزمایش‌هایی برای تشخیص ماد‌ه ‌تاریک براساس ویژگی‌هایی که ممکن است داشته یا نداشته باشد، انجام شده است. در آزمایش‌های دیگری، دانشمندان به‌دنبال اثرات الکترومغناطیسی هستند که پیش‌بینی می‌شود برخی از ذرات ماده تاریک ایجاد می‌کنند.

گفته می‌شود دلیل پیدا‌نشدن شواهد مستقیم این است که دانشمندان در مکان اشتباهی (زمین) به دنبال آن می‌گردند. مدل‌های ارائه‌شده نشان می‌دهد که بالاترین چگالی ما‌ده تاریک در منظومه شمسی دقیقاً در نزدیکی خورشید قرار دارد، بنابراین در این مطالعه جدید، دانشمندان این نقطه را جست‌و‌جو خواهند کرد.

شناسایی ماده تاریک اطراف خورشید با کمک ساعت اتمی

محققان مؤسسه کاولی برای فیزیک و ریاضیات کیهان، دانشگاه‌ کالیفرنیا، ایروین و دانشگاه دلاور، یک روش بالقوه جدید برای تشخیص ماده تاریک در نزدیک خورشید ترسیم کرده‌اند. با توجه به اینکه چگالی مواد در آنجا بسیار زیاد است، انتظار می‌رود سیگنال‌های بسیار واضح‌تری از آزمایش‌های روی زمین دریافت شود.

با توجه به اینکه ساعت‌های اتمی با اندازه‌گیری فرکانس فوتون‌های ساطع‌شده توسط اتم‌های در حال گذار کار می‌کنند، باید بتوانند تشخیص دهند که ماده تاریک چه زمانی نوسانات خود را ایجاد می‌کنند.

«جاشوا ابی»، نویسنده این مطالعه می‌گوید:

«هر‌چه ماده ‌تاریک اطراف آزمایش بیشتر باشد، این نوسانات بزرگ‌تر هستند، بنابراین چگالی محلی ماده ‌تاریک هنگام تجزیه و تحلیل سیگنال اهمیت زیادی دارد.»

نکته مهمی که در‌نهایت باید به آن اشاره کرد، این است که محققان می‌گویند فناوری مورد‌نیاز برای انجام این آزمایش را در اختیار دارند. هم‌اکنون دانشمندان برای هماهنگی فضاپیماها از ساعت اتمی استفاده می‌کنند و کاوشگر خورشیدی پارکر نشان داده است که می‌توان از آنه‌ا در مدارهای نزدیک به خورشید استفاده کرد.

با این حال، هنوز مشخص نیست که این آزمایش چه زمانی قرار است به مراحل عملیات برسد.