بخشی از پاورپوینت
اسلاید 1 :
بسم الله الرحمن الرحیم
اسلاید 2 :
ماده تاریک
اسلاید 3 :
عناوین
«مواد» لازم برای تهیه کیهان
آغاز داستان: جرم گمشده
شاهد1: منحنی سرعت چرخش ستارهها
شاهد2: پدیده عدسی گرانشی
شاهد3: تشکیل ساختار در کیهان
کاندیداهای ماده تاریک
ماده تاریک یا گرانش تصحیح شده؟
اسلاید 4 :
«مواد» لازم برای تهیه کیهان
ماده معمولی (باریونها): اتمها
ماده تاریک: نوعی ماده که برهمکنش
الکترومغناطیسی ندارد (یا مقدار کمی دارد)
اما وجود آن از روی اثرات گرانشی آن به
اثبات رسیده است.
انرژی تاریک: عاملی که اثر پادگرانش آن سبب
انبساط شتابدار کیهان شده است.
اسلاید 5 :
آغاز داستان: جرم گمشده
در سال 1933 «فریتز زویکی» کهکشانهای خوشه گیسو (coma) را
بررسی کرد. او جرم کهکشانها را تخمین زد و سرعت حرکت آنها را
درون خوشه با استفاده از پدیده دوپلر اندازه گرفت. نتیجه عجیب بود:
سرعت کهکشانهای این خوشه بسیار
بیشتر از سرعت فرار خوشه کهکشانی
(بدست آمده از روی جرم کل خوشه) بود.
اسلاید 6 :
او اندازه گیری مشابهی را برای چند خوشه کهکشانی دیگر هم تکرار کرد اما در این
خوشهها نیز همین وضعیت حکمفرما بود.
زویکی نام این معما را مسأله جرم گمشده گذاشت.
آغاز داستان: جرم گمشده
اسلاید 7 :
شاهد1: منحنی سرعت چرخش ستارهها
مسأله جرم گمشده بیش از سی سال بی پاسخ ماند تا اینکه
«ورا روبین» در سال 1970 اثر مشابه دیگری را برای ستارهها
مشاهده کرد:
با اینکه عمده جرم قابل دیدن در کهکشانهای مارپیچی در توده
مرکزی آنهاست (مشابه منظومه شمسی) اما سرعت چرخش ستارهها در نواحی خارجی
کهکشانهای مارپیچی با افزایش فاصله از مرکز تقریبا ثابت است.
اسلاید 8 :
این مشاهده قویا نشان می دهد
که یا جرم موجود در کهکشان با جرم
قابل مشاهده تفاوت دارد (وجود ماده
تاریک) و یا رفتار گرانش با چیزی که
می شناسیم فرق دارد (تصحیح نظریه
گرانش).
شاهد1: منحنی سرعت چرخش ستارهها
اسلاید 9 :
برای آنکه این نحوه چرخش عجیب ستاره ها را توضیح دهیم باید هالهای از ماده تاریک کهکشانها را در برگرفته باشد.
شاهد1: منحنی سرعت چرخش ستارهها
اسلاید 10 :
اندازه گیری جرم کهکشان عدسی نشان می دهد که جرم آن بسیار بیشتر از جرم مرئی آن است.
شاهد2: پدیده عدسی گرانشی
اسلاید 11 :
شاهد2: پدیده عدسی گرانشی
اسلاید 12 :
تشکیل ساختار در کیهان
بدون در نظر گرفتن ماده تاریک تشکیل ساختارهایی نظیر خوشههای کهکشانی و کهکشانها در مراحل پس از مهبانگ را نمی توان به درستی توضیح داد:
ماده معمولی با تابش (فوتونها) برهمکنش دارد و در دوره تابش-غالب و کمی پس از آن برخورد فوتونها با ماده مانع از کلوخهای شدن و شکل گیری هسته های اولیه ساختارهایی نظیر کهکشانها می گردد. در این صورت الگوی تابش زمینه کیهانی (CMB) باید متفاوت از الگوی رصد شده باشد.
اسلاید 13 :
کاندیداهای ماده تاریک
WIMPs (Weakly Interacting Massive Particles) ویمپ ها
اسلاید 14 :
Earth
Brightness of background star
Time
Distant background star
MACHO
کاندیداهای ماده تاریک
MACHOs (Massive Astrophysical Compact Halo Objects) ماخوها
ماخوها می توانند ستاره های نارس مثلا کوتوله های قهوه ای باشند.
چنین اجرامی از روی همگرایی گرانشی قابل آشکارسازی هستند.
اسلاید 15 :
کاندیداهای ماده تاریک
اسلاید 16 :
ماده تاریک یا گرانش تصحیح شده؟
به جای اینکه دنبال نوع جدیدی از ماده بگردیم می توان معتقد بود که رفتار نیروی گرانش در فواصل دور با چیزی که می شناسیم متفاوت است. در این دیدگاه تصحیحاتی برای گرانش درنظر گرفته می شود تا نتایج رصدی را توجیه کنند. به چنین نظریه هایی، «گرانش تصحیح شده» می گویند.
دو دسته از این نظریه ها وجود دارد: MOND, MOG
اسلاید 17 :
مشاهداتی وجود دارد که کفه ترازو را به نفع
وجود ماده تاریک سنگین تر می کنند از جمله
«bullet cluster» :
ماده تاریک یا گرانش تصحیح شده؟
اسلاید 18 :
1 نوامبر روز جهانی ماده تاریک
اسلاید 19 :
سپاس از توجه شما
