[ad_1]

دهه هاست که اخترشناسان و فیزیکدانان از رمز و راز ماده تاریک متحیر شده اند و میلیاردها دلار صرف ردیاب های پیشرفته برای جستجوی ذرات دست نیافتنی کرده اند که تصور می شود حدود 85٪ ماده جهان را تشکیل می دهند. تاکنون این جستجوها خالی بوده است. اکنون تیمی از دانشمندان استراتژی کاملاً متفاوتی را برای جستجوی علائم ماده تاریک ، نه از طریق آزمایشگاه های فیزیک ذرات ، بلکه با مطالعه هوای بالای ما ارائه داده اند. اگر رعد و برق مشاهده شده در طوفان های رعد و برق را از نزدیک مشاهده کنیم ، آنها استدلال می کنند که ما می توانیم به سادگی شواهد قطرات فوق العاده متراکم ماده تاریک را هنگام عبور از جو ما پیدا کنیم. آنها معتقدند که این تکه های سریع ماده تاریک ، موسوم به “ماکرو” ، باعث ایجاد صاعقه هایی کاملاً مستقیم می شوند که هرگز مستند نشده اند.

ماجرای ماده تاریک به دهه 1930 برمی گردد ، زمانی که ستاره شناسان برای اولین بار متوجه شدند کهکشان ها به گونه ای حرکت می کنند که گویی در آنها ماده بیشتری از چیزی است که در واقع با تلسکوپ های خود می توانیم ببینیم. در نتیجه ، محققان معتقدند که باید مقدار زیادی ماده نامرئی همراه با چیزهای معمولی و قابل مشاهده وجود داشته باشد.

نظریه اصلی این است که ماده تاریک از ذرات بنیادی تشکیل شده است ، شاید در حدود 14 میلیارد سال پیش در زمان انفجار بزرگ ایجاد شده باشد. این اشیا hyp فرضی “ذرات عظیم متقابل ضعیف” یا WIMP نامیده می شوند. در جستجوی معمول WIMP از حمام مایع بسیار ضخیم مانند زنون استفاده می شود. اگر ذره ای از ماده تاریک به مایع برخورد کند ، فیزیکدانان باید بتوانند تابش ساطع شده از هسته های اتمی را در هنگام عقب نشینی از برخورد با WIMP ببینند. اما آزمایش های بیشماری از این قبیل تاکنون چیزی پیدا نکرده اند – این باعث می شود برخی دانشمندان تعجب کنند که آیا اصلا ماده تاریک از هر چیز دیگری قابل تهیه است؟ ماکروها یکی از چندین گزینه دیگر برای WIMPS هستند. ایده این است که ماده تاریک به جای اینکه از ذرات بنیادی تشکیل شود ، در واقع از تجمع ماکروسکوپی ماده تشکیل شده است. این توده ها می توانند تا چند اونس وزن داشته باشند ، شاید وزن یک توپ گلف باشد. با این حال ، به دلیل تراکم شدید آنها (چند صد پوند در اینچ مکعب) ، کل این جرم در فضایی به اندازه یک باکتری بسته بندی می شود. اما مهمتر از همه ، بعید است که ماکروها دور هم بنشینند. بیشتر احتمال دارد که با سرعتی بین 150 تا 300 مایل در ثانیه فضا را تغییر دهند (در مقایسه با تفنگ حدود نیم مایل در ثانیه).

اگر یک ماکرو به طور تصادفی از جو زمین عبور کند ، آنقدر انرژی آزاد می کند که الکترون ها را از اتم ها می گیرد و آن را به کنار می زند و یک کانال طولانی و نازک با مداد از ذرات باردار ایجاد می کند که به آنها یون در هوا گفته می شود. معمولاً چنین کانال یونی نامرئی است ، اما در صورت وقوع طوفان الکتریکی ، کانال کانال صاعقه ای را ارائه می دهد. به گفته گلن استارکمن از دانشگاه کیس وسترن رزرو و پسرش ناتانیل استارکمن ، دانشجوی فیزیک در دانشگاه تورنتو ، برخلاف صاعقه معمولی که دندانه دار است ، این رعد و برق ناشی از ماکرو مستقیماً مانند یک تیر است. مقاله آنها ، با همكاری هریسون وینچ و جاجیت سینگ سیدهو ، با همكاری همكاری های ماكروها می تواند باعث ایجاد رعد و برق شود و همچنین چندین روش جدید دیگر برای جستجوی شواهد برای ماكروها. در آوریل در مجله منتشر شد معاینه بدنی D.

استارکمن جوان می گوید: “از آنجا که این ماکروها خیلی سریع حرکت می کنند ، تحت تأثیر باد قرار نمی گیرند – بنابراین این کانال های یونی کاملاً مستقیم هستند و مستقیماً جو زمین را می برند.” رعد و برق معمولاً در امتداد مسیرهای متلاشی و کج و معوج حرکت می کند در حالی که تلاش می کند مسیر کمترین مقاومت را بین ابرها و زمین پیدا کند. به دلیل نوسانات دما و رطوبت ، این مسیر معمولاً ناپایدار است و یک الگوی زیگزاگ مشخص ایجاد می کند. اما هنگامی که ماکرو یک کانال یونی کاملاً مستقیم ایجاد کرد ، رعد و برق در جای خود قرار می گیرد ، و در نتیجه یک پیچ کاملاً مستقیم ایجاد می شود. ناتانیل می گوید: “هنوز روشن است ، هنوز هم قوی است ، اما دیگر دندانه ای نیست.”

از آنجا که ماکروها انرژی بسیار زیادی را به این شکل فشرده حمل می کنند ، می توانند مستقیماً از زمین عبور کرده و از طرف دیگر دست نخورده خارج شوند. همانطور که نویسندگان در مقاله خود متذکر شده اند ، صاعقه ای که توصیف می کنند ممکن است در نتیجه ماکروی باشد که از فضا پایین می آید یا از پایین خارج می شود و در حال خزیدن در سراسر سیاره ما است.

تا به امروز ، هیچ کس چنین صاعقه ای را ندیده است. نویسندگان می گویند ، نزدیکترین رعد و برق که در سال 2015 در زیمبابوه دیده شده است ، اما صاف نیست. اما کمبود شواهد ممکن است به سادگی به دلیل عدم تلاش هماهنگ برای جستجو باشد. استاركمنز در گزارش خود پیشنهاد داده است كه از شبكه های موجود دوربین هایی كه آسمان را برای یافتن شهاب سنگ ، گلوله های آتشین و گلوله های آتشین اسكن می كنند ، استفاده كنید – شهاب هایی كه پوسیده می شوند و نوارهای مختلفی را می سازند. با این حال ، نرم افزار مورد استفاده توسط این شبکه های اتاق شهاب سنگ باید تغییر کند. اینها برای جستجوی شهاب سنگها طراحی شده اند تا فیلترهای صاعقه را فیلتر کنند.

اینکه چه تعداد از موارد فلش مستقیم در چنین جستجویی رخ دهد ، به عوامل مختلفی از جمله جرم ، اندازه و سرعت ماکروها بستگی دارد و تعداد زیادی از آنها در حجم مشخصی از فضا وجود دارد – همه آنها اعداد بسیار نامشخصی هستند. تخمین زده می شود که استارکمنس تخمین بزند که سالانه حدود 50 میلیون ماکرو می تواند جو ما را تحت تأثیر قرار دهد ، اما مگر اینکه یک ماکرو در جایی که طوفان صاعقه ای رخ می دهد ، برخورد کند ، بعید به نظر می رسد که متوجه این موضوع شویم. گلن می گوید: “اگر خوش شانس باشیم ، خواهیم فهمید كه در واقع حمله های صاعقه ای وجود دارد و ما فقط آنها را ندیده ایم.” “یک چیز جالب خواهد بود. بیش از یک چیز خوب است ، “ناتانیل اضافه می کند.

شان توولین ، فیزیکدان دانشگاه یورک در تورنتو گفت ، ایده جستجوی شواهدی از ماده تاریک در یک پدیده رعد و برق عادی “بسیار جالب” است. “این قطعاً یک ایده جالب و بسیار خلاقانه است.” او می گوید این واقعیت که هنوز هیچ جستجوی دیگری برای یافتن ماده تاریک تاثیری در پرداخت نداشته است ، به این معنی است که فیزیکدانان باید ذهن باز داشته باشند. “رشته فیزیک ذرات و فیزیک ماده تاریک بر سر یک دوراهی قرار دارد – و مردم واقعاً در مورد سایر انواع ذرات تجدید نظر می کنند [beyond WIMPs] می تواند باشد. “

ایده ماکرو جدید نیست ؛ فیزیکدان اد ویتن ، مشهور به کار خود در مورد نظریه ریسمان ، در مورد وجود احتمالی اشیا somew تا حدودی مانند ماکرو ، اما حتی بیشتر متراکم – او آنها را “نیش کوارک” نامید – در کاغذ در دهه 1980 نوشت و حتی این اشیا ex عجیب و غریب را به عنوان یک پتانسیل پیشنهاد کرد کاندیدای ماده تاریک. اما اینکه اشیا super فوق العاده متراکم مانند ماکرو یا تراشه های کوارک برای مدت زمان طولانی پایدار خواهند ماند ، هنوز محل بحث است.

در گزارش خود ، Starkmans مکان های دیگری را پیشنهاد می کند که ممکن است ماکرو سریع اثر خود را گذاشته باشد – از جمله چیزهایی که ممکن است در آشپزخانه خود داشته باشید. آنها استدلال می كنند كه اگر یك ماكرو از طریق یك تخته گرانیت در جایی از تاریخ زمین محكم شود ، خطی مانند مداد را از میان سنگ ذوب می كند ، كه دوباره سخت می شود. زمین شناسان این نوع سنگ ها را که ذوب شده و سپس جامد شده اند ، مانند ابسیدین می نامند. اگر یک تخته نازک از یک بلوک گرانیت که توسط یک ماکرو سوراخ شده است ، برش داده شود ، تکه های بیضی بیضی از ابسیدین ، ​​شاید نیم اینچ ، در دو طرف تخته وجود داشته باشد. گلن درباره سنگ ماگمایی رنگ تیره گفت: “معلوم شد که وقتی گرانیت را ذوب می کنید و سپس آن را سرد می کنید ، به شکل ابسیدین در می آید که به نظر می رسد متفاوت از گرانیت است. وی مردم را تشویق می کند تا کاشی های گرانیتی را که ممکن است در تعمیرگاه های منازل یا حتی در آشپزخانه های شخصی خود مشاهده کنند ، کشف کنند (اگرچه اگر یک بار به عنوان میز آشپزخانه نصب شود ، دیدن هر دو طرف تخته سنگ دشوار است). وی همچنین امیدوار است بتواند یک وب سایت تحقیقاتی ایجاد کند که به مردم امکان ارسال تصاویر از اسلب گرانیت مشکوک را بدهد.

نویسندگان پیشنهاد می کنند سومین مکان برای جستجوی علائم ماکرو در سیاره مشتری باشد. مشتری طوفانهای الکتریکی بسیار بزرگتری نسبت به زمین دارد که احتمال عبور ماکرو از چنین طوفانی را افزایش می دهد. گلن می گوید ، چنین رویدادهایی می توانند سیگنال های رادیویی متمایزی تولید کنند که می تواند از ماهواره در مدار سیاره زمین مشاهده شود.

همه اینها ممکن است تا حدودی غیرمعمول به نظر برسد – اما دوباره ، سالها جستجو با روشهای سنتی تر هنوز نشانه خاصی از ماده تاریک پیدا نکرده است. البته ممکن است که یک مطالعه جامع از طوفان های صاعقه ای ، دال های گرانیت و جو مشتری به همین ترتیب هیچ اشاره ای به ماده تاریک نکند – اما حتی یک نتیجه منفی نیز می تواند در فیزیک مفید باشد و به محدود کردن مدل های نظری کمک کند. دان هوپر ، فیزیکدان فرمیلاب در ایلینوی گفت: “هر زمان که می توانید فرضیه های قابل قبول دیگری را رد کنید ، هر چقدر هم بعید باشد ، پیشرفت کمی است.” گزارش استارکمنز “یک علم حقوقی است. این گامی در جهت دریافت پاسخ است. “



[ad_2]

منبع: khabar-top.ir