شاید دیوارهای نامرئی عظیمی در فضا وجود داشته باشد

بر اساس پژوهشی تازه، دیوارهای نامرئی در فضا با ایجاد نیروی پنجم، عامل چیدمان غیرعادی کهکشان‌ها در اطراف یکدیگر هستند.

دانشمندان گمان می‌کنند که «نیروی پنجم» ممکن است در فضا وجود داشته باشد. این نیرو که به اعتقاد آن‌ها به ‌واسطه‌ی ذره‌ای فرضی به نام «سیمترون» (Symmetron) یا «تقارن» ایجاد می‌شود، عامل ایجاد دیوارهای نامرئی در فضا به‌شمار می‌رود.

این دیوارها اما لزوما مانند دیوارهای یک اتاق نیستند، بلکه بیشتر شبیه موانع فضایی هستند و می‌توانند به توضیح بخشی جالب از فضا کمک کنند که ذهن اخترشناسان را مدت‌ها به خود مشغول کرده است. مدل استاندارد فعلی که برای توضیح کیهان‌شناسی استفاده می‌شود، مدل ‌ماده‌ی تاریک سرد لامبدا (ΛCDM) است. با این وجود، یک چالش گیج‌کننده برای این مدل وجود دارد و این مدل گاهی اوقات با مشاهدات سازگار نیست.

• تلسکوپ فضایی جیمز وب چگونه ماده‌ی تاریک سرد را بررسی خواهد کرد؟

کهکشان فرفره‌ی جنوبی
Credit: NOIRLab

مطالعه‌ی تازه

بر اساس این مدل، کهکشان‌های کوچک باید در مدارهایی آشفته اطراف کهکشان‌های بزرگ‌تر توزیع شوند. اما در واقعیت اکثر کهکشان‌های کوچکی که به دور کهکشان‌های بزرگ‌تر می‌چرخند، در صفحات نازک و تخت قرار گرفته‌اند. این صفحات یا دیسک‌ها شبیه به حلقه‌های زحل هستند و به‌نظر می‌رسد که دیواره‌ای نامرئی در فضا وجود دارد که کهکشان‌ها در امتداد آن‌ها چیده شده‌اند.

این اجرام که اخترشناسان اغلب آن‌ها را قمر می‌نامند، می‌توانند در مدارهای هم‌آهنگ با کهکشان راه شیری خودمان یافت شوند. ستاره‌شناسان حتی آن‌ها را برای کهکشان‌های همسایه هم مشاهده کرده‌اند. دانشمندان تا کنون توضیحات احتمالی زیادی را برای حل «مشکل دیسک قمری» بیان کرده‌اند. اما یک مطالعه‌ جدید در دانشگاه ناتینگهام، توضیح متفاوتی را برای این دیوارهای نامرئی در فضا ارائه می‌دهد.

قمرهای کهکشانی راه شیری
Credit: Atlas of the Universe/AndrewRT/Slashme

توضیح فیزیک نوین

پژوهشگران معتقدند که تحقیقات آن‌ها، اولین توضیح بالقوه‌ی «فیزیک نوین» است که از ماده‌ی تاریک به‌طور کامل فاصله نمی‌گیرد. ماده‌ی تاریک بیشتر جرم کیهان را تشکیل می‌دهد و یکی از بزرگ‌ترین اسرار جهان شناخته می‌شود. بنابراین تا کنون بخش مهمی از این نوع مطالعات بوده است.

برخلاف مطالعات گذشته در این باره، پژوهش تازه نشان می‌دهد که ذرات فرضی به نام سیمترون می‌توانند دیوارهای نامرئی در فضا ایجاد کنند. ستاره‌شناسان این دیوارها را «دیوارهای دامنه» (Domain Walls) می‌نامند و این‌ها هستند که همان‌طور که مدل ΛCDM نشان می دهد، به جای یک الگوی آشفته، کهکشان‌ها را در مدارهای منظم خود نگه می‌دارند.

خوشه‌ی ستاره‌ای NGC 1805
Credit: ESA/Hubble & NASA, J. Kalirai

محققان همچنین بیان می‌کنند که با احتمال ۵۰ درصد مناطق مختلف، مقادیر متفاوتی را برای سیمترون‌ها ایجاد کنند. این به نوبه‌ی خود می‌تواند تفاوت‌هایی را که برخی کهکشان‌های بزرگ‌تر از نظر کهکشان‌های کوچک‌تری که دور آن‌ها می‌چرخند دارند، توضیح دهد.

البته این فقط اثبات یک موضوع مفهومی است. اگر بخواهیم ثابت کنیم که دیوارهای نامرئی در فضا وجود دارد، باید وجود سیمترون‌ها را ثابت کنیم. این‌جاست که ابزارهای فضایی مانند تلسکوپ جیمز وب وارد عمل می‌شوند. همان‌طور که آن‌ها بخش‌هایی از جهان اولیه را مشاهده می‌کنند، می‌توانند اطلاعات بیشتری درباره‌ی این ذرات جدید و نظمی که در جهان ایجاد می‌کنند، به ما بیاموزند.

عکس کاور: عکسی از یک کهکشان قمری
Credit: BGR

منبع: BGR