کد خبر: 169049
ف
دانشمندانی که با تلسکوپ فضایی جیمز وب کار می‌کنند، در اوایل سال ۲۰۲۵ سه جرم نجومی غیرمعمول را کشف کردند که ممکن است نمونه‌هایی از «ستاره‌های تاریک» باشند. مفهوم ستاره‌های تاریک مدتی است که مطرح شده و می‌تواند درک دانشمندان از چگونگی شکل‌گیری ستاره‌های معمولی را تغییر دهد. با این حال، نام آن‌ها تا حدی گمراه‌کننده است.

به گزارش ثریا -  «ستاره‌های تاریک» از آن دسته نام‌هایی است که در نگاه اول، به‌درستی ماهیت پدیده‌ای را که توصیف می‌کند، نشان نمی‌دهد. ستاره‌های تاریک دقیقا ستاره نیستند و قطعا هم تاریک نیستند. «تاریک» در این نام به روشنایی این اجرام اشاره ندارد، بلکه به فرایندی اشاره می‌کند که باعث درخشیدن آن‌ها می‌شود. فرایندی که توسط ماده‌ای اسرارآمیز به نام «ماده‌ تاریک» هدایت می‌شود. اندازه بسیار بزرگ این اجرام، طبقه‌بندی آن‌ها به‌عنوان ستاره را دشوار می‌کند.

چه چیزی ماده تاریک را «تاریک» می‌کند؟

به نقل از اسپیس، ماده تاریک که حدود ۲۷ درصد از محتوای جهان را تشکیل می‌دهد، اما نمی‌توان آن را به‌طور مستقیم مشاهده کرد، ایده‌ای کلیدی در پس پدیده ستاره‌های تاریک است. اخترفیزیکدانان نزدیک به یک قرن است که این ماده اسرارآمیز را مطالعه می‌کنند، اما تاکنون هیچ شواهد مستقیمی از آن به‌جز اثرات گرانشی‌اش مشاهده نکرده‌ایم. پس چه چیزی ماده تاریک را تاریک می‌کند؟

انسان‌ها عمدتا جهان را با آشکارسازی امواج الکترومغناطیسی که از اجرام مختلف گسیل می‌شوند یا از آن‌ها بازتاب می‌یابند، مشاهده می‌کنند. برای مثال، ماه با چشم غیرمسلح دیده می‌شود، زیرا نور خورشید را بازتاب می‌دهد. اتم‌های سطح ماه، فوتون‌ها که ذرات نور هستند و از سوی خورشید ارسال می‌شوند را جذب می‌کنند و این جذب باعث جابه‌جایی الکترون‌ها درون اتم‌ها می‌شود و بخشی از آن نور به‌سوی ما بازتاب می‌یابد. تلسکوپ‌های پیشرفته‌تر، امواج الکترومغناطیسی خارج از محدوده نور مرئی، مانند فرابنفش، فروسرخ یا امواج رادیویی را آشکار می‌کنند. آن‌ها نیز از همین اصل استفاده می‌کنند: اجزای دارای بار الکتریکی در اتم‌ها به این امواج واکنش نشان می‌دهند. اما چگونه می‌توان ماده تاریک را آشکار کرد که نه‌تنها بار الکتریکی ندارد، بلکه هیچ جزء باردار الکتریکی هم در خود ندارد؟

اگرچه دانشمندان ماهیت دقیق ماده تاریک را نمی‌دانند، بسیاری از مدل‌ها پیشنهاد می‌کنند که این ماده از ذراتی با بار الکتریکی صفر تشکیل شده است. همین ویژگی باعث می‌شود مشاهده ماده تاریک به همان روشی که ماده معمولی را می‌بینیم، ناممکن باشد.

گمان می‌رود ماده تاریک از ذراتی تشکیل شده باشد که پادذره خودشان هستند. پادذره‌ها نسخه‌های «آینه‌ای» ذرات‌اند؛ آن‌ها جرم یکسان اما بار الکتریکی و برخی ویژگی‌های دیگرِ مخالف دارند. هنگامی که یک ذره با پادذره خود برخورد می‌کند، هر دو در یک انفجار انرژی یکدیگر را نابود می‌کنند.

اگر ذرات ماده تاریک پادذره خودشان باشند، با برخورد با یکدیگر نابود می‌شوند و احتمالا مقادیر زیادی انرژی آزاد می‌کنند. دانشمندان پیش‌بینی می‌کنند که این فرایند، تا زمانی که چگالی ذرات ماده تاریک درون این ستاره‌ها به‌اندازه کافی بالا باشد، نقشی کلیدی در شکل‌گیری ستاره‌های تاریک ایفا می‌کند. چگالی ماده تاریک تعیین می‌کند که ذرات ماده تاریک هر چند وقت یک‌بار با هم برخورد کرده و نابود شوند. اگر چگالی ماده تاریک درون ستاره‌های تاریک بالا باشد، این نابودی‌ها به‌طور مکرر رخ می‌دهد.

چه چیزی باعث درخشیدن یک ستاره تاریک می‌شود؟

ایده ستاره‌های تاریک از یک پرسش بنیادی اما حل‌نشده در اخترفیزیک سرچشمه می‌گیرد: ستاره‌ها چگونه شکل می‌گیرند؟ بر اساس دیدگاه پذیرفته‌شده، ابرهایی از هیدروژن و هلیوم که نخستین عناصر شیمیایی که در دقایق اولیه پس از مه‌بانگ، حدود ۱۳٫۸ میلیارد سال پیش، شکل گرفتند هستند، تحت گرانش فرو ریختند. این ابرها داغ شدند و همجوشی هسته‌ای را آغاز کردند؛ فرایندی که در آن عناصر سنگین‌تر از هیدروژن و هلیوم ساخته شد. این روند به پیدایش نخستین نسل ستارگان انجامید.

در دیدگاه استاندارد شکل‌گیری ستاره‌ها، ماده تاریک عنصری منفعل در نظر گرفته می‌شود که صرفا نیروی گرانشی بر محیط اطراف خود از جمله هیدروژن و هلیوم نخستین اعمال می‌کند. اما اگر ماده تاریک نقشی فعال‌تر در این فرایند داشته باشد چه؟ دقیقا همین پرسش بود که گروهی از اخترفیزیک‌دانان در سال ۲۰۰۸ مطرح کردند.

در محیط متراکم جهان اولیه، ذرات ماده تاریک می‌توانستند با یکدیگر برخورد کرده و نابود شوند و در این فرایند انرژی آزاد کنند. این انرژی می‌توانست گاز هیدروژن و هلیوم را گرم کند، از فروپاشی بیشتر آن جلوگیری کند و آغاز معمول همجوشی هسته‌ای را به تاخیر بیندازد یا حتی به‌طور کامل مانع آن شود.

ستاره‌های تاریک؛ کلید افشای راز تولد نخستین ستارگان جهان

نتیجه، جرمی شبیه ستاره خواهد بود. جرمی که به‌جای همجوشی هسته‌ای، با گرمایش ناشی از ماده تاریک تغذیه می‌شود. برخلاف ستاره‌های معمولی، این ستاره‌های تاریک ممکن است عمر بسیار طولانی‌تری داشته باشند، زیرا تا زمانی که ماده تاریک را به‌سوی خود جذب می‌کنند، به درخشیدن ادامه می‌دهند. این ویژگی آن‌ها را از ستاره‌های عادی متمایز می‌کند، چراکه دمای سطحی پایین‌ترشان به گسیل کمتر انواع مختلف ذرات منجر می‌شود.

آیا می‌توان ستاره‌های تاریک را مشاهده کرد؟

چند ویژگی منحصربه‌فرد به اخترشناسان کمک می‌کند نامزدهای احتمالی ستاره‌های تاریک را شناسایی کنند. نخست اینکه این اجرام باید بسیار قدیمی باشند. با انبساط جهان، بسامد نوری که از اجرام بسیار دور به زمین می‌رسد کاهش می‌یابد و به بخش فروسرخ طیف الکترومغناطیسی جابه‌جا می‌شود که پدیده‌ای است که «انتقال به سرخ» نام دارد. قدیمی‌ترین اجرام، بیشترین انتقال به سرخ را نشان می‌دهند.

از آنجا که ستاره‌های تاریک از هیدروژن و هلیوم نخستین شکل می‌گیرند، انتظار می‌رود که مقدار بسیار کمی از عناصر سنگین‌تر، مانند اکسیژن، در خود داشته باشند یا اصلا نداشته باشند. آن‌ها بسیار بزرگ و در سطح خنک‌ترند، اما به‌شدت درخشان هستند، زیرا اندازه عظیمشان و مساحت سطحی بزرگی که نور گسیل می‌کند، روشنایی سطحی کمتر را جبران می‌کند.

همچنین انتظار می‌رود این اجرام بسیار عظیم باشند و شعاعی در حد ده‌ها واحد نجومی داشته باشند که واحدی است که برابر با فاصله متوسط زمین تا خورشید است. برخی از ستاره‌های تاریک فوق‌پرجرم، بسته به میزان ماده تاریک و گاز هیدروژن یا هلیومی که در طول رشد خود جذب می‌کنند، از نظر تئوری می‌توانند جرمی در حدود ۱۰ هزار تا ۱۰ میلیون برابر جرم خورشید داشته باشند.

ستاره‌های تاریک؛ کلید افشای راز تولد نخستین ستارگان جهان

پس آیا اخترشناسان تاکنون ستاره‌های تاریک را مشاهده کرده‌اند؟ شاید. داده‌های تلسکوپ فضایی جیمز وب برخی اجرام با انتقال به سرخ بسیار بالا را آشکار کرده است که روشن‌تر و احتمالا پرجرم‌تر از آن چیزی هستند که دانشمندان برای کهکشان‌ها یا ستاره‌های اولیه معمول انتظار دارند. این نتایج برخی پژوهشگران را به این نتیجه رسانده که ستاره‌های تاریک می‌توانند توضیح‌دهنده این اجرام باشند.

ستاره‌های تاریک و سیاه‌چاله‌های اولیه

وقتی یک ستاره تاریک ماده تاریک خود را از دست می‌دهد، چه رخ می‌دهد؟ پاسخ به اندازه آن بستگی دارد. برای سبک‌ترین ستاره‌های تاریک، کاهش ماده تاریک به این معناست که گرانش، هیدروژن باقی‌مانده را فشرده می‌کند و همجوشی هسته‌ای آغاز می‌شود. در این حالت، ستاره تاریک در نهایت به یک ستاره معمولی تبدیل می‌شود؛ بنابراین ممکن است برخی ستارگان کار خود را به‌عنوان ستاره تاریک آغاز کرده باشند.

ستاره‌های تاریک فوق‌پرجرم حتی جذاب‌ترند. در پایان عمرشان، یک ستاره تاریک فوق‌پرجرمِ مرده می‌تواند مستقیما به یک سیاه‌چاله تبدیل شود. این سیاه‌چاله ممکن است آغازگر شکل‌گیری یک سیاه‌چاله فوق‌پرجرم باشد که از همان نوعی است که اخترشناسان در مرکز کهکشان‌ها، از جمله کهکشان راه شیری خودمان، مشاهده می‌کنند.

ستاره‌های تاریک همچنین ممکن است توضیح دهند که سیاه‌چاله‌های فوق‌پرجرم چگونه در جهان اولیه شکل گرفته‌اند. آن‌ها می‌توانند راز برخی سیاه‌چاله‌های منحصربه‌فرد مشاهده‌شده توسط اخترشناسان را آشکار کنند. برای نمونه، سیاه‌چاله‌ای در کهکشان UHZ-۱ جرمی نزدیک به ۱۰ میلیون برابر جرم خورشید دارد و بسیار قدیمی است و این جرم تنها ۵۰۰ میلیون سال پس از مه‌بانگ شکل گرفته است. مدل‌های سنتی برای توضیح اینکه چنین سیاه‌چاله‌های عظیمی چگونه می‌توانسته‌اند در این مدت کوتاه شکل بگیرند، با دشواری روبه‌رو هستند.

ایده ستاره‌های تاریک مورد پذیرش همگانی نیست. ستاره‌های تاریک ممکن است در نهایت فقط کهکشان‌هایی غیرمعمول از آب درآیند. برخی اخترفیزیکدانان استدلال می‌کنند که فرایند برافزایش ماده یعنی کشیده شدن ماده پیرامون به‌سوی اجرام پرجرم به‌تنهایی می‌تواند ستاره‌های بسیار عظیم ایجاد کند و مطالعات مبتنی بر مشاهدات تلسکوپ جیمز وب نمی‌توانند به‌طور قطعی میان ستاره‌های معمولی بسیار پرجرم و ستاره‌های تاریکِ کم‌چگال‌تر و خنک‌تر تمایز قائل شوند.

پژوهشگران تاکید می‌کنند که برای حل این معما به داده‌های رصدی و پیشرفت‌های نظری بیشتری نیاز است.

منبع : ستاره های تاریک


مرتبط ها
ارسال نظر
chapta
حداکثر تعداد کاراکتر نظر 200 ميياشد .
نظراتی که حاوی توهین یا افترا به اشخاص ،قومیت ها ،عقاید دیگران باشد و یا با قوانین کشور وآموزه های دینی مغایرت داشته باشد منتشر نخواهد شد - لطفاً نظرات خود را با حروف فارسی تایپ کنید.

اپل به جمع تولید کنندگان موبایل تاشو پیوست

رئیس دانشگاه تهران: برای مقابله با تحریم‌های علمی برنامه‌ریزی می‌کنیم

روحانیِ پیونددهنده دین و آزادی

توصیه پذیرفته شدگان تیزهوشان، کدام آموزشگاه است؟!

برگزیدگان ‌بیستمین جشنواره ملی شیخ بهایی معرفی و تقدیر شدند

اعلام وجه التزام اسناد وثیقه پذیرفته‌شدگان تخصصی و فوق‌تخصصی پزشکی

علت توقف طرح جدید تغذیه دانشجویی چه بود؟

مهلت مجدد ثبت‌نام در آزمون ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵

ابلاغ دستورالعمل حجاب به زودی در دانشگاه‌ها

تصمیم جدید وزارت علوم درباره ساماندهی داده‌های دانشگاهی

آمار جالب از ازدواج‌های دانشجویی: موفقیت ۹۴ درصد ازدواج‌های دانشجویی طی ۱۲ سال گذشته

آزمون‌های کاردانی مهارتی، کارشناسی ناپیوسته و سردفتری۲۰ شهریور برگزار می‌شود

روبات‌ها در لهستان راهپیمایی کردند

ورود تاکسی‌های خودران به ناوگان اوبر در لندن

آموزش ۶۵ هزار آموزگار ابتدایی برای استفاده از ظرفیت بازی و ورزش

وزیر آموزش و پرورش: دریافت هرگونه وجه هنگام ثبت‌نام در مدارس دولتی ممنوع است

برنامه‌های «زیست عفیفانه» از مهر در مدارس اجرا می‌شود

انتظار معاونت علمی از CVCها برای سرمایه‌گذاری در ۷هزار شرکت نوپا

کارنامه نهایی و دفترچه انتخاب رشته آزمون دستیاری منتشر شد

آلمان موشک و ۵ ماهواره به مدار زمین فرستاد

ظرفیت ۶ هزارنفری دستیاری پزشکی ۱۴۰۵؛ تعیین ظرفیت تعهد مناطق محروم

تحریم علم، رفتار علمی نیست؛ باید به دنبال مسیرهای جایگزین برای انتشار آثار محققان بود

بازنمایی قدرت نرم ایران در شرایط پساجنگ و جایزه جهانی دیپلماسی

آیا اصرار بر تفاوت‌های فقهی، آب به آسیاب دشمنان وحدت اسلامی می‌ریزد؟

انتظار، منطق دینی آمادگی تاریخی برای آینده موعود

«تحول تاریخی مفهوم فلسفه» با تقدیر از پرویز ضیاء‌شهابی رونمایی می‌شود

نگاهی به حکمرانی فضای مجازی در ایران از منظر تحلیل نهادی تنظیم‌گری

نظر قرآن درباره مسئولیت اجتماعی برای میانجیگری بین اختلاف زوجین

در همایش ادیان سن پترزبورگ چه گذشت؟ تاکید ایران بر مقاومت

حل موضوع حجاب با «مسئله‌مندی مشترک»؛ مردم را درگیر مسئله وحدت کنیم

خود بنده فرهنگ درخشان تو آمد؛ آن قوم که از روی طمع، بنده تو را خواست

فروش «رویای نیمه‌شب» ۱۰۰ درصد افزایش یافت

نرگس آبیار: سینما را خودآموز یاد گرفتم

بزرگداشت جین فوندا در ونیز؛ از ترامپ بیزارم!

رونمایی از تندیس اکبر عبدی؛ هنرمندی که به خاطره‌ای ملی تبدیل شد

تصاویری از موشک بالستیک جهاد که در جریان یکی از موج‌های عملیات نصر-۲ شلیک شده بود

نگاهی به انیمیشن «سفینه نجات»؛ وقتی تعزیه با ابرقهرمانی فضایی گره می‌خورد

آغاز ثبت نام بیستمین آزمون سراسری قرآن و عترت

افشای هک وب سایت آلمانی توسط هوش مصنوعی اوپن ای آی

انتخاب رشته داوطلبان آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد تمدید شد

سال تحصیلی جدید دانشگاه صنعتی امیرکبیر از ۲۸ شهریور آغاز می‌شود

ظرفیت ۱۴۶ هزار نفری پذیرش در کنکور ارشد ۱۴۰۵

جان مالکوویچ در ونیز تشویق شد؛ هجوم «اسب وحشی نهم» به اسکار

دانشمندی که جواب سوال‌هایش را از آسمان می‌خواست

ادامه حاشیه‌های «آرش» و نوید؛ کیت بلانشت «الکترا» شد

کلونی در جشنواره فیلم ونیز درخشید و با شیر طلا به ترامپ تاخت

جدال دوباره ساترا و ارشاد؛ «داش آکل» وارد می‌شود

موشک ایرانی موضوع نخستین شماره کتاب‌مجله "آورد"

فراخوانی برای جمع آوری «ایده‌های برتر قرآنی»

موانع استجابت دعا چیست؟ طلب مغفرت برای کافران مستجاب نمی‌شود

مدیر اسلامی با مهندسی انسجام، سلایق را به وحدت عمل در می‌آورد

تصویری از نماز بر پیکر شهدای عروسی کوهستک سیریک

خوانش هجرتی تاریخی توسط یک زن در سپهر فرهنگی ایران

آغاز ثبت نام دهمین دوره تخصصی صحیفه سجادیه

مداحان کشور برای نوجوانان کلاس مداحی برگزار می‌کنند

هنر صاحب جواهر ایستادن میان قالب نص و روح تشریع در فقاهت بود

منشور کوروش بدون حتی یک رای مخالف و اصلاحیه در یونسکو ثبت شد

ورود هوش مصنوعی به موضوعات قرآنی و پژوهش‌های حدیثی و دینی

پایبندی پل شریدر به هوش مصنوعی؛ فیلم بعدی با AI ساخته می‌شود

یوسف حاتمی کیا: ۶سال گفتند این فیلم مصلحت نیست؛ مردمی که از غم نان با جان قمار می‌کنند

واکاوی رابطه هنر و سرمایه در ریبون

دلاور تنگستانی که حماسه‌ بی پایان غیرت در خلیج فارس را زنده کرد

تاب‌آوری کودکان در جنگ را با داستان‌ افزایش دهیم

برگزاری بزرگداشت ابوریحان بیرونی از سوی فلاسفه و اساتید

از نگاه امیرالمومنین(ع) راه مهار طمع انسان به قدرت و ثروت چگونه است؟

برگزاری آزمون‌های تافل و GRE رسماً در ایران متوقف شد

اعلام جزئیات مرحله شفاهی آزمون‌های دانشنامه تخصصی و فوق تخصصی پزشکی

ایران پرچمدار المپیاد فناوری نانو در سطح جهانی

محکومیت اقدام غیرقانونی آمریکا علیه متقاضیان آزمون‌های بین‌المللی

ارزش از کدنویسی به فهم مسئله منتقل می‌شود

ثبت نام آزمون پذیرش پزشکی از لیسانس ۱۴۰۵ آغاز شد/ اعلام جزئیات آزمون

واکنش وزیر علوم به تحریم‌های علمی آمریکا

مهلت انتخاب رشته آزمون کارشناسی‌ارشد سال ۱۴۰۵ تمدید شد

ویژه برنامه‌های هفته وحدت در تجمعات شبانه

افتتاح دفاتر مشاوره وقف در سراسر کشور

برگزاری رویداد رحمه للعالمین در باغ کتاب

دانشجویان خارجی جشنواره هنر و رسانه عهد همزیستی را برگزار می‌کنند

وقف بر پایه ایثار، نوع‌دوستی و دوراندیشی استوار است

آغاز انتخاب رشته داوطلبان آزمون کارشناسی ارشد سال ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد

شرکت های فناوری خواستار افزایش دفاع سایبری در مقابل حملات هوش مصنوعی

آزمون‌های کاردانی مهارتی، کارشناسی ناپیوسته و سردفتری۲۰ شهریور برگزار می‌شود

تصمیم جدید وزارت علوم درباره ساماندهی داده‌های دانشگاهی

تحریم علم، رفتار علمی نیست؛ باید به دنبال مسیرهای جایگزین برای انتشار آثار محققان بود

ظرفیت ۶ هزارنفری دستیاری پزشکی ۱۴۰۵؛ تعیین ظرفیت تعهد مناطق محروم

مهلت مجدد ثبت‌نام در آزمون ارشد علوم پزشکی ۱۴۰۵

سال تحصیلی جدید دانشگاه صنعتی امیرکبیر از ۲۸ شهریور آغاز می‌شود

ظرفیت ۱۴۶ هزار نفری پذیرش در کنکور ارشد ۱۴۰۵

وزیر آموزش و پرورش: دریافت هرگونه وجه هنگام ثبت‌نام در مدارس دولتی ممنوع است

آموزش ۶۵ هزار آموزگار ابتدایی برای استفاده از ظرفیت بازی و ورزش

آمار جالب از ازدواج‌های دانشجویی: موفقیت ۹۴ درصد ازدواج‌های دانشجویی طی ۱۲ سال گذشته

کارنامه نهایی و دفترچه انتخاب رشته آزمون دستیاری منتشر شد

علت توقف طرح جدید تغذیه دانشجویی چه بود؟

برنامه‌های «زیست عفیفانه» از مهر در مدارس اجرا می‌شود

انتظار معاونت علمی از CVCها برای سرمایه‌گذاری در ۷هزار شرکت نوپا

ابلاغ دستورالعمل حجاب به زودی در دانشگاه‌ها

نرگس آبیار: سینما را خودآموز یاد گرفتم

خود بنده فرهنگ درخشان تو آمد؛ آن قوم که از روی طمع، بنده تو را خواست

«تحول تاریخی مفهوم فلسفه» با تقدیر از پرویز ضیاء‌شهابی رونمایی می‌شود

آغاز ثبت نام بیستمین آزمون سراسری قرآن و عترت

انتخاب رشته داوطلبان آزمون کارشناسی ارشد ۱۴۰۵ دانشگاه آزاد تمدید شد

اعلام وجه التزام اسناد وثیقه پذیرفته‌شدگان تخصصی و فوق‌تخصصی پزشکی

بازنمایی قدرت نرم ایران در شرایط پساجنگ و جایزه جهانی دیپلماسی

نظر قرآن درباره مسئولیت اجتماعی برای میانجیگری بین اختلاف زوجین

انتظار، منطق دینی آمادگی تاریخی برای آینده موعود

رونمایی از تندیس اکبر عبدی؛ هنرمندی که به خاطره‌ای ملی تبدیل شد

نگاهی به انیمیشن «سفینه نجات»؛ وقتی تعزیه با ابرقهرمانی فضایی گره می‌خورد

دانشمندی که جواب سوال‌هایش را از آسمان می‌خواست

بزرگداشت جین فوندا در ونیز؛ از ترامپ بیزارم!

آلمان موشک و ۵ ماهواره به مدار زمین فرستاد

برگزیدگان ‌بیستمین جشنواره ملی شیخ بهایی معرفی و تقدیر شدند