درود اهورایی بر شما باد
خوب برگشتیم بعد مدت ها بریم این مقاله رو کامل کنیم که نصفه مونده بود دیشب بی کار بودم و کلش رو ترجمه کردم که احتمالا تو دو پارت قرار میدم و پارت سوم پایانی خواهد بود

9_اثبات_3 چرا اثر لنز گرانشی (Gravity lensing effect) اینقدر قویه ؟

جسم های بزرگی مثل ستاره و کهکشان ها که جرم زیادی دارن، با خم کردن بافت فضا زمانی که دور بر خودشون وجود داره، میتونن باعث بشن که ستاره ها از اونی که هستن دور تر به نظر برسن!

حتی بعضی خوشه هایه کهکشانی خیلی بزرگ، اون نور هایی که پشتشونه رو در اصل نباید به ما برسن باعث میشن که به ما برسن! مثلا این عکسی که بالا گذاشتم. این هاله ای که میبینید به خاطر این اثر لنز گرانشی ایجاد شده.
چیزی که مشخص میکنه این اثر لنز گرانشی باید چقدر باشه جرم جسمیه که نور رو خم میکنه مثلا جرم کهکشان ها. ولی… ما وقتی ماده قابل مشاهده و انرژی که معادل ماده هست رو برسی و محاسبه کنیم.

یه چیزی رو‌ میفهمیم؛ میفهمیم که تو یک کهکشان به اندازه ای جرم وجود نداره که یه اثر لنز گرانشی با اون قدرت ایجاد کنه!
از این رو اونجا باید یه ماده ای باشه که چنین جرمی رو ایجاد کنه که برسی هامون با محاسباتمون جور در بیاد.

مدل سازی اثر لنز گرانشی در عکس بالا

10_اثبات_4 ایا عکس چشم باز کردن کیهان ( همون به اصطلاح به دنیا اومدن کیهان بر زبان عامیانه)ماده تاریک رو میپوشونه و پنهان میکنه ؟

بیاید رندر پس زمینه موج های کوچک کیهانی رو برسی کنیم. عکس بالایی اولین پرتو نوری هستش که ۳۵۰هزار سال پس از متولد شدن کیهان ردش مونده، و تا به امروز رسیده.
یعنی میشه گفت عکس تولد کیهانه! راجب این توضیح میدم تو یه مقاله دیگه.
دمای میانگین این عکس حدود 2.725K حدود منفی 270.425C.

قسمت هایی که قرمز هست در عکس از دمای میانگین عکس فقط و فقط 0.00355K گرم ترن.
و قسمت هایی که ابی برعکسش یعنی 0.00335K سرد تر هستن.
این دما ها نشون میده که نور پخش شده پس از مهبانگ (Big Bang) چقدر منظم پخش شده

در ادامه…

امّا بازم ما باید این نظم رو یه جوری توجیح کنیم.
نه نمیخوام بگم که این نظم رو خدا به وجود اورده دلیل علمی میارم.
وقتی نقاطی از این عکس قبلی رو که گذاشتم برسی کنیم، میبینیم بخش هایی از اون تکرار شدن.

وقتی این قسمت ها رو که تکرار میشن برسی کنیم، اینو میفهمیم که نقاط اوج این عکس رابطه مستقیم با ماده تشکیل دهندش دارن؛ یعنی ماده تاریک یا ماده ای که میبینیم، و چه حکمتیه برای این که این نقاط اوج منطقی باشه، ۵ برابر ماده بیشتری از ماده قابل ملاحضه در این عکس لازم داریم.

کافی نبود این ؟ اثبات ها بریم واسه اثبات_5

11_اثبات_5 آیا برخورد خوشه ی سرب (1E 0657-56) ماده تاریک را پنهان می کند؟

بریم خوشه  سرب رو که از ما حدود ۳ میلیارد سال نوری دوره رو نگاه کنیم.
کهکشان هایی که درون این خوشه هستن در ثانیه با سرعت 4500 کیلومتر به هم برخورد میکنن.
درست ترش 3/72  میلیارد سال قبل برخورد کردن ولی ما تازه داریم نور حاصل از این برخورد رو میبینیم. تو عکس موج ضربه ای که حاصل از این برخورد ایجاد میشه معلومه.
بگذریم…

دور و بر این سامانه مقدار زیادی اثر لنز گرانشی وجود داره. اما این اثر یه نکته خیلی جالب داره.
ماده قالبه مشاهده تو مرکز خوشه جمع شده.
یعنی ستاره ها وارد واکنش میشن خوشه هایه گازی با هم برخورد میکنن و از هم جدا میشن و…

در ادامه…

اما اثر لنز گرانشی اطراف کهکشان با ماده ای که میبینیم نمیخونه؛ اثر لنز گرانشی به یک شکلی رفتار میکنه که انگار کهکشان ها از درون هم رد میشن.
تو عکسی که میزارم قسمت ابی اون جرم اضافه ای رو نشون میده که لازم داریم یعنی همون ماده ی تاریک.

اگه ماده تاریک واقعاً وجود داره حرکات خوشه سرب کاملا منطقی میشد. چون که برعکس ماده ی بارونیک (baryonic matter) ماده ی تاریک بر ماده ی بارونیکه اثر گذار نیست یا نسبت به توضیحاتی که در ادامه میدم خیلی کم اثر میذاره.

ماده ی تاریک زمان برخورد با ماده هایه دیگه از توشون رد میشه ولی ماده ی بارونیک یا همون ماده قابل مشاهده ای که باهاش اشنایم با برخورد  به ماده هایه دیگه سرعت از دست میده و زمان بیشتری واسه حرکت لازم داره.

یعنی اگر ماده تاریک وجود داره اثر لنز دور بر خوشه سرب کاملا منطقیه

مدل سازی اثر لنز گرانشی در اطراف خوشه سرب در عکس های بالا
اگه این رو به صورت یه ویدیو مدل سازی کنیم برخورد کهکشان ها درون خوشه رو مثل یه برخورد عادی نمیبینیم
طوری میبینیم که انگار از درون هم رد میشن

12_نباید از حق فیزیکدان ها گذشت کرد!

الان دیگه نسبت به توضیحات بالا، میم اول مقاله رو راحت تر میشه فهمید و راجبش نظر داد.

اره فیزیکدان ها برایه این که محاسباتشون جور در نمی اومد با هم دیگه یه عدد تاریک رو بهش اضافه کردن؛
ولی برایه اثباتش کلی اطلاعات جمع اوری کردن.

این امار عجیب غریب رو فقط اینطوری میشد توضیح داد، مثل این میمونه موقع پنالتی زدن تو فوتبال توپ یهو ایست کنه و دور خودش بچرخه. این چیز کمی نیست این چیز غیر طبیعی رو باید توجیح میکردیم.

در ادامه…

13_چرا ماده تاریک رو نمیتونیم ببینیم؟

متاسفانه اثرات ماده تاریک رو به طور مستقیم تو دور و اطرافمون حس نمیکنیم.بزارید اینطوری بگم،اگه قرار باشه تمام ماده تاریک پخش شده در مجموعه خورشیدی رو یه جا جمع کنیم حجمش به اندازه یه شهاب سنگ کوچیک فضا اشغال میکنه.

یعنی تو مجموعه خورشیدی اونقدری ماده سیاه وجود نداره که تاثیراتش رو ببینیم به خاطر دیدن تاثیراتش باید به ابعاد کهکشان ها برسیم.گرچه ماده تاریک چیزی نیست که جمعش کنیم و داخل یه ظرف پر کنیم؛چون که یه چیزی رو بخواید داخل ظرف پر کنید باید با دیواره هایه ظرف به صورت الکترو مغناطیسی تماس بر قرار کنه.

یعنی اتم هایه ماده داخل ظرف به اتم هایِ خود ظرف نیرو وارد کنه و برعکس که اون جسم حتی اگه یه گاز باشه بتونه درون ظرف بمونه.
ولی ماده تاریک از این موارد معافه اگه ماده تاریک رو داخل یه ظرف بتونید پر کنید از دیواره هایه ظرف رد میشد و همه جا پخش میشه!
به همین دلیله که تصور میشه ماده تاریک به صورت کُرَوی در اطراف کهکشان ها پراکنده باشه،  و به خاطر این حجم اضافه هستش که کهکشان ها میتونن به وجود بیان و خوشه هایه کهکشانی با سرعت فوقالعاده حرکت کنن

این مقاله ادامه دارد…

✍:KFCEatbox