د دې هنرمند رینډینګ زموږ د خپل Milky Way Galaxy او د هغې مرکزي بار لید ښیې لکه څنګه چې دا ښایي ښکاره شي که له پورته څخه لیدل کیږي. کریډیټ: NASA/JPL-Caltech/R. زخم (SSC)
تیاره ماده څنګه په شمسي نظام کې اندازه کیدی شي
د انځورونو د شودو لار په ملیاردونو ستوري وښایه چې په سرپل شکل کې تنظیم شوي د مرکز څخه راوتلی ، په مینځ کې د روښانه ګاز سره. مګر زموږ سترګې یوازې د هغه څه سطحه لیدلی شي چې زموږ کهکشان سره یوځای کوي. زموږ د کهکشان شاوخوا 95 سلنه ډله د نه لیدو وړ ده او د رڼا سره تعامل نه کوي. دا د تیاره مادې په نوم د پراسرار مادې څخه جوړ شوی ، کوم چې هیڅکله په مستقیم ډول نه دی اندازه شوی.
اوس، یوه نوې څیړنه محاسبه کوي چې د تیاره مادې جاذبه زموږ د لمریز سیسټم په شیانو اغیزه کوي، پشمول د فضايي بیړیو او لیرې کموټو. دا یوه لاره هم وړاندیز کوي چې د تیاره مادې نفوذ مستقیم د راتلونکي تجربې سره مشاهده کیدی شي. مقاله په خپرونه کې خپره شوې ده د شاهي ستورپوهنځي ټولنې میاشتني راپورونه.
"موږ وړاندوینه کوو چې که تاسو په لمریز سیسټم کې کافي لرې لاړشئ ، نو تاسو واقعیا فرصت لرئ چې د تیاره مادې ځواک اندازه کول پیل کړئ ،" جیم ګرین وویل ، د مطالعې شریک لیکوال او سلاکار. ناساد لوی ساینس پوه دفتر. "دا لومړی نظر دی چې دا څنګه وکړو او چیرته به یې وکړو."
زموږ په انګړ کې تیاره ماده
دلته په ځمکه کې، زموږ د سیارې جاذبه موږ له خپلو څوکیو څخه د الوتلو څخه ساتي، او د لمر جاذبه زموږ سیارې د 365 ورځو مهال ویش کې ساتي. خو هرڅومره چې له لمر څخه یوه فضايي بیړۍ الوتنه کوي، هومره یې د لمر د جاذبې احساس کمیږي، او هومره یې د جاذبې بله سرچینه احساسیږي: د کهکشان له پاتې مادې څخه، چې زیاتره توره ماده ده. زموږ د کهکشان د 100 ملیارد ستورو ډله د شیدو لارې د تیاره مادې مینځپانګې د اټکلونو په پرتله لږه ده.
په شمسي نظام کې د تورې مادې د نفوذ د پوهیدو لپاره، د مطالعې مخکښ لیکوال اډوارډ بیلبرونو د "ګالیکټیک ځواک" محاسبه کړې، د نورمال مادې عمومي جاذبه قوه د ټولې کهکشان څخه د تیاره مادې سره یوځای کیږي. هغه وموندله چې په لمریز سیسټم کې، د دې ځواک شاوخوا 45 سلنه د تیاره مادې څخه ده او 55 سلنه یې د نورمال څخه ده، چې ورته "باریونک ماده" ویل کیږي. دا په لمریز نظام کې د تیاره مادې او نورمال مادې تر مینځ نږدې نیم نیم ویش وړاندیز کوي.
"زه د نورمال مادې له امله د قوې په پرتله زموږ په لمریز سیسټم کې د تیاره مادې له امله د کهکشان ځواک نسبتا کوچنۍ ونډې څخه یو څه حیران وم ،" بیلبرونو ، ریاضي پوه او ستور فزیک پوه وویل. د پرنسین پوهنتون او د یشیوا پوهنتون. "دا د دې حقیقت له مخې تشریح کیږي چې ډیری تیاره ماده زموږ د کهکشان په بیروني برخو کې زموږ د لمریز سیسټم څخه لرې ده."
یوه لویه سیمه چې د تیاره مادې "هالو" نومیږي د شیدو لاره محاصره کوي او د کهکشان د تیاره مادې ترټولو لوی غلظت څرګندوي. په هالو کې لږ یا هیڅ عادي مسله شتون نلري. که لمریز نظام د کهکشان له مرکز څخه په ډیر واټن کې موقعیت ولري، نو دا به د کهکشان ځواک کې د تیاره مادې د لوی تناسب اغیزې احساس کړي ځکه چې دا به د تیاره مادې هالو ته نږدې وي.
د دې هنرمند په تصور کې، د NASA Voyager 1 فضايي بیړۍ د لمریز نظام د مرغیو لید لري. دا حلقې د لویو بهرنی سیارو مدارونو استازیتوب کوي: مشتری، زحل، یورانیس او نیپچون. وایجر 1977 په 1 کې په لاره اچول شوی و، د مشتري او زحل سیارې څخه لیدنه وکړه. فضایي بیړۍ اوس له ځمکې څخه 14 ملیارد میله لرې ده ، دا د انسان لخوا جوړ شوی ترټولو لرې څیز جوړوي. په حقیقت کې، Voyager 1 اوس د ستوري فضا له لارې زوم کوي، د ستورو تر مینځ سیمه چې د ګازو، دوړې او موادو څخه ډکه ده چې د مړو ستورو څخه بیرته راګرځول کیږي. کریډیټ: NASA، ESA، او G. بیکن (STScI)
څومره تیاره ماده کولی شي په فضايي بیړۍ اغیزه وکړي
ګرین او بیلبرونو وړاندوینه کوي چې د تیاره مادې جاذبه دومره لږ څه د ټولو فضایی بیړیو سره تعامل کوي چې ناسا د نوي مطالعې له مخې د لمریز سیسټم څخه د وتلو لارو ته لیږلي دي.
بیلبرونو وویل: "که چیرې فضایی بیړۍ د تیاره مادې له لارې کافي اوږده حرکت وکړي ، د دوی تګ لارې بدلیږي ، او دا مهمه ده چې د راتلونکي ځانګړي ماموریتونو لپاره د ماموریت پلان کولو لپاره په پام کې ونیول شي ،" بیلبرونو وویل.
په دې ډول فضايي بیړۍ کې کیدای شي متقاعد پایونیر 10 او 11 تحقیقات شامل وي چې په ترتیب سره په 1972 او 1973 کې پیل شوي؛ Voyager 1 and 2 probes چې له 40 کلونو څخه ډیر وخت سپړنه کوي او د ستوري فضا ته ننوتلي دي؛ او د نوي افق فضايي بېړۍ چې له پاسه یې الوتنه کړې ده پلولو او ارکوت په کوپر بیلټ کې.
مګر دا یو کوچنی تاثیر دی. د ملیاردونو میلونو سفر وروسته ، د پایونیر 10 په څیر د فضایی الوتکې لاره به یوازې د تیاره مادې د نفوذ له امله شاوخوا 5 فوټ (1.6 متره) انحراف وکړي. ګرین وویل: "دوی د تیاره مادې اغیز احساس کوي ، مګر دا خورا کوچنی دی ، موږ یې اندازه نشو کولی."
د کهکشان ځواک چیرته نیسي؟
د لمر څخه په یو ټاکلي فاصله کې، کهکشان ځواک د لمر د کشولو په پرتله خورا پیاوړی کیږي، کوم چې د نورمال مادې څخه جوړ شوی. بیلبرونو او ګرین محاسبه کړه چې دا لیږد په شاوخوا 30,000 ستورولوژیکي واحدونو کې پیښیږي ، یا د ځمکې څخه لمر ته 30,000 ځله فاصله. دا د پلوټو له فاصلې هاخوا دی، مګر بیا هم د اورټ کلاوډ دننه، د ملیونونو کموټو یوه ډله ده چې د لمریز سیسټم شاوخوا ګرځي او تر 100,000 ستورپوهنې واحدونو پورې غزیدلی.
دا پدې مانا ده چې د تیاره مادې جاذبه د شیانو په سرعت کې رول لوبولی شي لکه 'اووماماوا، د سیګار په څیر کمیټ یا اسټروید چې د بل ستوري سیسټم څخه راغلی او په 2017 کې د داخلي شمسي سیسټم څخه تیر شوی دی. لیکوالان وايي چې د تیاره مادې د جاذبې له مخې دا د ملیونونو کلونو لپاره فشار راوړي.
که چیرې د لمریز نظام په بهر کې یوه لویه سیاره شتون ولري، یو فرضي شی نومیږي. سیارټ 9 یا سیارټ ایکس هغه څه چې ساینس پوهان په دې وروستیو کلونو کې په لټه کې دي، تیاره ماده به د هغې په مدار هم اغیزه وکړي. که چیرې دا سیاره شتون ولري، تیاره ماده ممکن حتی د هغې ساحې څخه لیرې کړي چیرې چې ساینس پوهان اوس مهال د هغې په لټه کې دي، شنه او بیلبرونو لیکي. تیاره ماده ممکن د اورټ کلاوډ کومیټونه هم د لمر له مدار څخه په بشپړ ډول د تیښتې لامل شوي وي.
ایا د تیاره مادې جاذبه اندازه کیدی شي؟
په شمسي نظام کې د تیاره مادې د اغیزو اندازه کولو لپاره، یو فضايي بیړۍ به اړینه نده چې دومره لرې سفر وکړي. ګرین او بیلبرونو وویل، د 100 ستورپوهنې واحدونو په فاصله کې، د سمې تجربې سره یو فضایی الوتکه کولی شي ستورپوهانو سره مرسته وکړي چې د تیاره مادې اغیز په مستقیم ډول اندازه کړي.
په ځانګړې توګه، یوه فضايي بیړۍ چې د رادیو آیسوټوپ ځواک سره سمبال شوې، یوه ټیکنالوژي چې پایونیر 10 او 11، Voyagers او New Horizon ته یې اجازه ورکړې چې له لمر څخه ډیر لیرې الوتنه وکړي، ممکن د دې اندازه کولو توان ولري. دا ډول فضايي بېړۍ کولای شي چې انعکاس کوونکی توپ ولري او په مناسب واټن کې یې وغورځوي. توپ به یوازې د کهکشان ځواک احساس کړي، پداسې حال کې چې فضايي بیړۍ به د کهکشان ځواکونو سربیره په خپل بریښنا سیسټم کې د تخریب شوي راډیو اکټیو عنصر څخه حرارتي ځواک تجربه کړي. د تودوخې ځواک په کمولو سره، څیړونکي بیا کولی شي وګوري چې د کهکشان ځواک څنګه د بال او فضايي الوتکې په اړوندو لارو کې د انحراف سره تړاو لري. دا انحرافات به د لیزر سره اندازه شي ځکه چې دوه شیان یو بل ته موازي الوتنه کوي.
د یو وړاندیز شوی ماموریت مفهوم چې د Interstellar Probe په نوم یادیږي، چې موخه یې له لمر څخه شاوخوا 500 ستورپوهنې واحدونو ته سفر کول دي ترڅو دا ناڅرګند چاپیریال سپړنه وکړي، د داسې تجربې لپاره یو امکان دی.
د لوی کهکشان کلستر Cl 0024+17 (ZwCl 0024+1652) د هبل څخه دوه لیدونه ښودل شوي. کیڼ اړخ ته د ژیړ کهکشانونو په مینځ کې د عجیب ښکاري نیلي آرکونو سره د لید وړ رڼا کې لید دی. دا د کهکشان لوی شوي او تحریف شوي عکسونه دي چې د کلستر شاته موقعیت لري. د دوی رڼا د کلستر د پراخې جاذبې پواسطه په یوه پروسه کې د جاذبې لینزنګ په نوم یادیږي. ښي خوا ته، یو نیلي سیوري اضافه شوي ترڅو د نه لیدو موادو موقعیت په ګوته کړي چې تیاره ماده نومیږي چې په ریاضي کې اړین دی چې د جاذبې له پلوه د لینس شوي کهکشانونو طبیعت او ځای په ځای کولو حساب وکړي چې لیدل کیږي. کریډیټ: NASA، ESA، MJ Jee او H. Ford (Johns Hopkins University)
د تیاره مادې په اړه نور
تیاره ماده په کهکشان کې د پټې مادې په توګه په لومړي ځل په 1930s کې د فریټز زويکي لخوا وړاندیز شوې وه. مګر دا مفکوره تر 1960 او 1970 کلونو پورې متنازعه پاتې شوه، کله چې ویرا سي روبین او همکارانو دا تایید کړه چې د دوی د کهکشان مرکزونو شاوخوا د ستورو حرکتونه به د فزیک قوانین تعقیب نه کړي که یوازې نورمال ماده پکې شامله وي. یوازې د ډله ایزو یوه لویه پټه سرچینه کولی شي تشریح کړي چې ولې زموږ په څیر د سرپل کهکشان په څنډه کې ستوري په چټکۍ سره حرکت کوي.
نن ورځ، د تیاره مادې طبیعت په ټول ستور فزیک کې یو له لوی اسرار څخه دی. ځواکمن څارونکي لکه Hubble Space Telescope او د چندرا ایکس رې څارونکي له ساینس پوهانو سره مرسته کړې چې په ټوله نړۍ کې د تیاره مادې د نفوذ او ویش په اړه پوه شي. هبل ډیری کهکشانونه سپړلي دي چې تیاره ماده د "" په نوم تاثیر کې مرسته کوي.لینز" چیرې چې جاذبه پخپله فضا ته ځي او د ډیرو لیرې کهکشانونو عکسونه پراخوي.
ستور پیژندونکي به په کاسموس کې د تیاره مادې په اړه د نوي عصري دوربینونو سره ډیر څه زده کړي. د ناسا جیمز ویب خلیل تلسکوپ، کوم چې د دسمبر په 25، 2021 کې پیل شو، به د کهکشانونو د عکسونو او نورو معلوماتو په اخیستلو او د دوی د لینز کولو اغیزو مشاهده کولو سره د تیاره مادې په پوهیدو کې مرسته وکړي. د ناسا نانسي ګریس رومن سپیس ټیلسکوپ، چې د 2020 لسیزې په مینځ کې به په لاره واچول شي، د یو ملیارد څخه زیاتو کهکشانونو سروې ترسره کړي ترڅو د دوی په شکلونو او توزیع باندې د تیاره مادې اغیز وګوري.
د اروپا د فضایي ادارې راتلونکی یوکلیډ ماموریت، چې د ناسا ونډه لري، به هم تیاره ماده او تیاره انرژي په نښه کړي، شاوخوا 10 ملیارد کاله وخت ته وګورو کله چې تیاره انرژي د کائنات پراخول ګړندي پیل کړل. او د ویرا سي روبین څارونکي، د ملي ساینس بنسټ، د انرژۍ څانګه، او نور، چې په چیلي کې تر کار لاندې دي، د تیاره مادې د ریښتینې جوهر په دې معما کې ارزښتناک معلومات اضافه کړي.
مګر دا ځواکمن وسیلې ډیزاین شوي ترڅو په لویو فاصلو کې د تیاره مادې قوي تاثیرات وګوري ، او زموږ د لمریز سیسټم په پرتله خورا لرې لرې ، چیرې چې د تیاره مادې نفوذ خورا ضعیف دی.
بیلبرونو وویل: "که تاسو کولی شئ هلته د کشف کولو لپاره فضایی الوتکه ولیږئ ، نو دا به خورا لوی کشف وي." بیلبرونو وویل.
حواله: "کله چې د لمریز سیسټم څخه ووځي: تیاره ماده یو توپیر رامینځته کوي" د اډوارډ بیلبرونو او جیمز ګرین لخوا ، 4 جنوري 2022 ، د شاهي ستورپوهنځي ټولنې میاشتني راپورونه.
DOI: 10.1093/mnras/stab3781
