ماده‌ی تاریک‌ کجاست؟

معمولا وقتی افراد در نوشته ها و یا فیلم ها راجع به ماده‌ی تاریک، می‌خوانند و می‌شنود، به غلط تصور می‌کنند که این ماده‌ی تاریک، جایی لابلای کهکشان‌ها قرار گرفته است و دست ما به آنجا نمی‌رسد که آن را آزمایش کنیم. شاید علت چنین برداشتی کلمه‌ی تاریک در نام آن یعنی dark matter باشد و خب ما که اطرافمان همیشه روشن است و تنها عمق آسمان شب است که از دید ما واقعا تاریک است.

اما علت اینکه ما این نام‌ را برای این نوع ماده انتخاب کرده‌ایم این است که اینها با نور و امواج الکترومغناطیس، برهم‌ کنشی نشان نمی‌دهند.

یک ماده‌ی معمولی نور را جذب، بازتاب و یا منتشر می‌‌کند، اما ماده‌ی تاریک هیچ تاثیر مستقیمی روی نور ندارد. پس تاریک در اینجا به معنی سیاه نیست، مثل جعبه‌ی سیاه هواپیما که اصلا سیاه نیست، بلکه نارنجی است.

اما اینکه انسان در وهله‌ی اول فکر می‌کند که ماده‌ی تاریک، جایی در کهکشان پنهان شده، ممکن است از این بابت باشد که ما وجود آن را تنها از طریق نگاه به اعماق آسمان و به کمک مشاهدات اخترشناسی، کشف کرده ایم.

اولین بار، اخترشناس سوئیسی، فریتس تسوئیکی بود که در سال ۱۹۳۳، به نخستین شواهد واقعی وجود ماده‌ی تاریک پی برد. او در رصدخانه‌ی کوه ویلسون، جرم ماده‌ی مرئی یک خوشه‌ی کهکشانی را اندازه گیری کرد و به نتیجه‌ی جالبی رسید. اینکه گرانش ناشی از جرم مرئی این خوشه‌ی کهکشانی، به قدری نیست که این کهکشان‌ها را کنار یکدیگر نگه دارد. مثل اینکه روزی مریخ از مدارش خارج شود و به دور زمین بچرخد. خب جرم زمین که آنقدر نیست که چنین تاثیری روی مریخ بگذارد.

این مشاهدات و محاسبات تسوئیکی را به این نتیجه رساند که :

پس باید جرمی آنجا باشد که من نمی‌توانم آن را ببینم، ولی این کهکشان‌ها را در این خوشه نگه داشته است و اسم این جرم را، ماده‌ی تاریک گذاشت.

پس ما دیدیم که چرا تصور عموم این است که ماده‌ی تاریک، در گوشه ای از کهکشان و دور از ما قرار گرفته است. اما راستش را بخواهید، ماده‌ی تاریک نه در جای خاصی، بلکه همینجا در اطراف ما نیز وجود دارند. همین الان شما در حال لمس ماده‌ی تاریک هستید، اما نمی‌توانید نه آن را ببینید و نه آن را با روش‌های غیرمستقیم، مشاهده کنید. ما تنها اثر گرانشی ماده‌ی تاریک را در سطح کهکشان مشاهده می‌کنیم. اینکه چیزی هست که دارد ایجاد گرانش می‌کند.

اما دقیقا نمی‌دانیم که این ماده‌ی تاریک از چه ذراتی تشکیل شده است. ممکن است بتوانیم این ذرات را در شتابدهنده‌ی بزرگ سرن CERN پیدا کنیم و این یکی از چیزهایی‌ست که فیزیکدانان ذرات در این شتابدهنده به دنبال آن هستند. اما این کار چندان آسان نیست چرا که ذرات تشکیل دهنده‌ی ماده‌ی تاریک باید خیلی سبک باشند؛ آنقدر سبک که وقتی تولید می‌شوند، قبل از اینکه ما بتوانیم آن‌ها را مشاهده کنیم از دیواره‌های شتابدهنده فرار می‌کنند.

اما باز هم یک راه وجود دارد، اگر این ذرات فرار کنند، ما می‌فهمیم که‌ مقداری از انرژی کاهش یافته است‌ و به کمک آن، در خواهیم یافت که ذراتی که فرار کرده اند، همان ذرات ماده‌ی تاریک هستند. البته هنوز نتوانسته‌ایم این ردپا را پیدا کنیم‌.

– اَبا اِباد