نوترینوها و انرژی تاریک

طبق فرضیه تازه ای مهم ترین معماهای فیزیک در دهه گذشته, یعنی جرم نوترینوها و آهنگ فزاینده انبساط جهان به ذرات زیر اتمی ای به نام اکسلرون مربوط می شود

طبق فرضیه تازه ای مهم ترین معماهای فیزیک در دهه گذشته، یعنی جرم نوترینوها و آهنگ فزاینده انبساط جهان به ذرات زیر اتمی ای به نام اکسلرون مربوط می شود.

شاید بتوان دو دستاورد بزرگ فیزیک در دهه ی گذشته را مربوط به کیهان شناسی دانست، یکی اینکه نوترینوها (ذرات زیراتمی بسیار کوچک) جرم ناچیزی دارند که البته هنوز اندازه گیری نشده است و دیگری اینکه سرعت انبساط عالم در حال حاضر در حال افزایش است.

سه فیزیکدان در دانشگاه واشنگتن معتقدند که این دو کشف هر دو به گونه ای به ناشناخته ترین پدیده ی کنونی در عالم، یعنی انرژی تاریک مرتبط است - ما هنوز به درستی آن را نمی شناسیم، تنها می دانیم عاملی است که بر ضد گرانش، سبب سرعت بخشیدن به انبساط عالم می شود- آنها معتقدند همه چیز زیر سر ذره زیراتمی دیگری است که تاکنون مورد توجه قرار نگرفته است و آن را " اکسلرون (Acceleron)" (شتابگر) نامیده اند.

انرژی تاریک در عالم اولیه چندان قابل توحه نبوده است اما در حال حاضر ۷۰درصد عالم را اشغال کرده است. شناخت انرژی تاریک به ما کمک می کند تا بدانیم چرا در زمان دوری در آینده عالم آن چنان وسعت پیدا می کند که دیگر هیچ کهکشانی در آسمان شب دیده نشود و آیا این انبساط تا ابد و بی نهایت ادامه خواهد داشت؟

در نظریه ی جدید مطرح شده نوترینوها تحت تأثیر نیروی جدیدی که از برهمکنش آنها با اَکسِلِرون ها ناشی می شود قرار می گیرند این- نیرو سبب می شود که نوترینوها از هم فاصله بگیرند. درست مثل اینکه یک تکه کش را از دو طرف بکشیم، هر چقدر بیشتر کشیده شود، انرژی بیشتری را در خود ذخیره می کند- در هر ثانیه تریلیونها نوترینو در کوره ی هسته ای ستاره ها از جمله خورشید ما ساخته می شوند.آنها در همه جای عالم جریان پیدا می کنند و میلیاردها نوترینو از هر نوع ماده ای، حتی بدن شما بدون هیچ برهمکنشی عبور می کنند.

نوترینوها بار الکتریکی ندارند و جرم آنها هم آن قدر ناچیز است که هنوز اندازه گیری نشده است. آن نیلسون یکی از ارائه دهندگان نظریه ی جدید معتقد است برهمکنش میان اکسلرونها و ذرات دیگر از این هم ضعیف تر است، برای همین این ذرات تاکنون آشکار نشده اند. البتّه نیرویی که این ذرات بر نوترینوها وارد می کنند، آنها را تحت تأثیر قرار می دهد و به این ترتیب باید بتوان وجود چنین نیرویی را در آشکارسازهای نوترینوی فعلی که در نقاط مختلف کره ی زمین وجود دارد نشان داد.

مدلهای مختلفی برای انرژی تاریک ارائه شده است، اما آزمودن آنها محدود به اندازه گیریهای دقیق در تغییر سرعت انبساط عالم است. این امر تنها با رصد اجرام بسیار دوردست امکان پذیر است، اما اندازه گیریهای دقیق در چنین فاصله هایی بسیار مشکل است.

به گفته ی نلسون این تنها روشی است که ما می توانیم با به کارگیری آشکارسازهای فعلی در کره ی زمین به نیرویی که سبب افزایش انرژی تاریک در عالم می شود پی ببریم.

محققان معتقدند جرم نوترینو در عبور از محیطهای مختلف، تغییر می کند، همان طور که عبور نور از هوا، آب یا یک منشور متفاوت است. در نتیجه آشکارسازهای مختلف بسته به اینکه در چه مکانی نصب شده اند، نتایج متفاوتی به دست خواهند آورد. اما اگر بپذیریم که نوترینوها نیز بخشی از انرژی تاریک هستند، وجود نیروی جدیدی می تواند این افت و خیزها را توضیح دهید. به عقیده ی نلسون این برهمکنش میان نوترینوها و اکسلرونها می تواند تا ابد انرژی لازم برای انبساط عالم را تأمین کند.

تا پیش از این اخترشناسان به دنبال اطلاعاتی بودند که سرانجام تعیین کنند آیا عالم ما تا ابد منبسط خواهد شد، یا زمانی دوباره در یک " رُمبش بزرگ" منقبض شده و روی خودش بسته می شود. اما حالا باید به دنبال این باشیم که آیا سرعت انبساط عالم همچنان افزایش خواهد یافت یا در جایی ثابت خواهد ماند. براساس نظریه ی جدید، هنگامی که فاصله ی نوترینوها بسیار زیاد شود، جرم آنها نیز آن قدر افزایش پیدا می کند که دیگر انرژی تاریک بر آنها اثری نخواهد داشت، در نتیجه شتاب انبساط عالم کم کم از بین می رود. و از آن پس عالم همچنان به انبساط خود ادامه خواهد داد، اما با سرعتی که دائماً در حال کاهش است.

منبع :www.Nojum.ir و خبرنامه ی انجمن نجوم آمریکا