نهایت علم elmend

دانشمندان متد جدیدی برای شناسایی ماده تاریك ابداع كردند

دانشمندان متد جدیدی برای شناسایی ماده تاریك ابداع كردند

به گزارش نهایت علم تعدادی از پژوهشگران با استفاده از تلسكوپ های رادیویی متد جدیدی را برای شناسایی ˮماده تاریكˮ ابداع كردند.


به گزارش نهایت علم به نقل از ایسنا و به نقل از آی ای، ذره بنیادی "اکسیون"(Axion) در "ماده تاریک"(Dark Matter) امکان دارد هنگامی که به میدان های مغناطیسی قدرتمندی که در اطراف ستاره های نوترونی در حال چرخش هستند، نزدیک شود، به تابش الکترومغناطیسی فرکانس رادیویی تبدیل گردد و بر مبنای یک مطالعه جدید که در مجله Physical Review Letters انتشار یافته است، برای ابزار نجومی با دقت بالا قابل تشخیص باشد.
به عبارت دیگر، دانشمندان متد جدیدی را برای نظارت و تأیید وجود "ماده تاریک" ابداع نموده اند.
اگر اتفاقی که گفته شد رخ دهد، سیگنال رادیویی بعنوان یک قله طیفی فوق العاده باریک در یک فرکانس وابسته به جرم ذره اکسیون ماده تاریک در پشت آن، قابل شناسایی است و امکان دارد از راه ابزار نجومی با دقت بالا قابل مشاهده باشد.
"اکسیون" یک ذره بنیادی فرضی است که برای حل مشکل سی پی قوی در کرومودینامیک کوانتومی(QCD) عرضه شده است. این ذره بار الکتریکی ندارد و اسپین آن صفر است. برهم کنش این ذره، جاذبه و الکترو مغناطیس است. در سال ۱۹۷۷ میلادی، "روبرتو پسی" و "هلن کوین" یک چاره ظریف تر برای مشکل CP قوی عرضه کردند. این نظریه نشان داده است که اکسیون زیادی در مهبانگ(ماده تاریک سرد) بوجود آمد.
محققان دانشگاه "ایلی نوی"، دانشگاه "میشیگان" و سایر موسسات در سطح جهان با استفاده از داده های جمع آوری شده با کمک دو تلسکوپ قدرتمند "افلزبرگ" و تلسکوپ "بانک سبز"(GBT) جستجو برای یافتن ردی از اکسیون ماده تاریک را به پایان رسانده اند.
"بنیامین آر. صفدی" یکی از محققان درگیر در این مطالعه اظهار داشت: ایده ای که در کارهای قبلی ما عرضه شد و در خیلی از مقالات در سرتاسر جامعه علمی عرضه شده بود، این است که اکسیون ماده تاریک امکان دارد به انتشار رادیویی باند باریک در میدان های مغناطیسی قوی اطراف ستاره های نوترونی تبدیل گردد.
"صفدی" و همکارانش اطلاعات زیادی را که در ابتدا از راه تلسکوپ های رادیویی جمع آوری شده بود، جمع آوری کردند. این کار با رادیو تلسکوپ "افلزبرگ" و "بانک سبز" که به ترتیب دو عدد از بزرگترین تلسکوپ های رادیویی جهان مستقر در آلمان و آمریکا هستند، انجام شد.
محققان این تلسکوپ ها را به سمت مجموعه ای از اهداف در کهکشان راه شیری نشانه رفتند.
سپس این تیم توان تلسکوپ را در طیفی از فرکانس های مختلف ثبت کردند. طبق نظریه آنها، سیگنال های در رابطه با تبدیل اکسیون ماده تاریک در یک کانال فرکانس واحد قدرت اضافی بوجود می آورد.
"صفدی" اظهار داشت: سپس ما برای جداسازی سیگنال هدف از سیگنال های زمینه ای مخدوش کننده، تکنیک های جدید و پیچیده ای را توسعه دادیم و اجرا کردیم. جستجوی ما بسیار شبیه به جستجوی یک سوزن در یک انبار کاه است، به این معنا که ما از میان میلیون ها کانال مختلف فرکانسی جستجو کردیم.
یکی از چالش هایی که محققان در شکار تبدیل اکسیون ماده تاریک از راه داده های تلسکوپ رادیویی با آن روبرو شدند، سیگنال های گمراه کننده بود. سیگنال های پس زمینه زمینی ناشی از اجاق های مایکروویو، ارتباطات رادیویی و سایر تجهیزات زمینی، همراه با سیگنال های دیگر پدیده های اخترفیزیکی همگی بر دشواری این کار می افزودند.
برای پیشگیری از این دام احتمالی، "صفدی" و همکارانش از چندین استراتژی مختلف استفاده کردند.
"صفدی" اظهار داشت: ما همینطور روش های پیشرفته تجزیه و تحلیل داده را برای فیلتر کردن و یادگیری خصوصیات سیگنال های پس زمینه از خود داده ها به کار گرفتیم. با ترکیب همه این تکنیک ها توانستیم داده ها را جمع آوری و تجزیه و تحلیل نماییم و به صورت قاطع نتیجه بگیریم که هیچ مدرکی برای اکسیون ها در داده ها وجود ندارد.
وی ادامه داد: این یک کار پیشرفته بود و بدان مفهوم است که ما حالا یک چارچوب مشاهده و تجزیه و تحلیل داریم که می تواند در مطالعات آینده مورد استفاده قرار گیرد و از نظر من اهمیت اصلی این مطالعه است.




منبع:

1399/09/02
09:34:50
5.0 / 5
38
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)

تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب
لطفا شما هم نظر دهید
= ۸ بعلاوه ۳
دوستان سایت نهایت علم
نهایت علم