به گزارش نیوزتل به نقل از بنیاد ملی علم ایران (INSF)، سعید فخری در طرح پژوهشی دوره پسادکتری خود با عنوان «ماهیت کوانتومی سیاهچاله های اولیه در پرتو تحلیل داده های نوین کیهانی»، با راهنمایی جواد تقی زاده فیروزجایی در دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی، به بررسی نقش احتمالی سیاهچاله های اولیه در تشکیل چارچوب های کیهانی و ارتباط آنها با ماهیت ماده تاریک پرداخت.
فخری با اشاره به یکی از پرسش های اساسی فیزیک و کیهان شناسی اظهار داشت: یکی از مهم ترین پرسش های علم امروز، شناخت ماهیت بخش عمده محتوای جهان است. آن چه بطور مستقیم مشاهده می نماییم، شامل ستاره ها، سیاره ها و کهکشان ها، تنها بخش کوچکی از محتوای جهان را تشکیل می دهد و بخش قابل توجهی از آن به ماده تاریک نسبت داده می شود؛ ماده ای که تا حالا به شکل مستقیم مشاهده نشده اما اثرات گرانشی آن بر حرکت ستاره ها و کهکشان ها قابل اندازه گیری است.
وی اضافه کرد: شناخت ماهیت ماده تاریک یکی از اهداف مهم پژوهش های نوین در فیزیک و نجوم است. دراین میان یکی از فرضیه های مطرح اینست که سیاهچاله های اولیه می توانند قسمتی از ماده تاریک را تشکیل دهند یا دست کم در روند تجمع ماده و تشکیل چارچوب های کیهانی نقش داشته باشند.
این پژوهشگر با اشاره به خاصیت سیاهچاله های اولیه اظهار داشت: بر خلاف سیاهچاله های ستاره ای که در مراحل پایانی عمر ستاره های پرجرم شکل می گیرند، سیاهچاله های اولیه می توانسته اند در اولین لحظات بعد از مهبانگ و در شرایط بسیار متفاوتی از محیط کیهانی امروز بوجود آمده باشند. هنوز وجود قطعی این اجرام به اثبات نرسیده است، اما در صورت وجود، می توانند اطلاعات ارزشمندی در رابطه با جهان اولیه و پروسه تشکیل اولین چارچوب های کیهانی در اختیار ما قرار دهند.
فخری اضافه کرد: هدف اصلی این تحقیق، بررسی تأثیر حضور سیاهچاله های اولیه بر روند رشد چارچوب های کیهانی است. بطور مشخص، بررسی می شود که آیا وجود این اجرام می تواند سبب تجمع سریع تر ماده تاریک در بعضی نواحی فضا شود و درنتیجه، تشکیل اولین کهکشان ها و چارچوب های بزرگ مقیاس کیهانی را نسبت به پیشبینی مدلهای متعارف سرعت بخشد.
وی اضافه کرد: اهمیت این مساله با عنایت به داده های جدید اخترشناسی افزایش پیدا کرده است؛ برای اینکه برخی مشاهدات مربوط به جهان اولیه، همچون شناسایی کهکشان هایی با خاصیت هایی که نیازمند توضیح دقیق تر هستند، می تواند زمینه ای برای آزمون مدلهای جدید کیهان شناسی فراهم آورد. بررسی نقش سیاهچاله های اولیه یکی از طریق هایی است که می تواند در تبیین این مشاهدات مورد ارزیابی قرار گیرد.
این پژوهشگر با تشریح روش انجام مطالعه اظهار داشت: جهت بررسی این فرضیه، از مدلهای پیشرفته فیزیکی، محاسبات ریاضی و شبیه سازی های کامپیوتری استفاده خواهد شد. در این شبیه سازی ها، شرایط جهان اولیه و تأثیر تغییر در تعداد و جرم سیاهچاله های اولیه بر رشد ماده و تشکیل چارچوب های کیهانی مورد بررسی قرار می گیرد.
فخری اضافه کرد: بعد از انجام شبیه سازی ها، نتایج به دست آمده با داده های واقعی حاصل از رصدهای کیهانی مقایسه خواهد شد. داده های تلسکوپ های فضایی، همچون تلسکوپ فضایی جیمز وب، که امکان مطالعه کهکشان های بسیار دور و مربوط به دوره های ابتدائی جهان را فراهم نموده است، در این بررسی اهمیت ویژه ای دارند. همینطور داده های مربوط به امواج گرانشی و رویدادهای در رابطه با برخورد سیاهچاله ها می توانند اطلاعات مکملی برای آزمون مدلهای پیشنهادی فراهم نمایند.
وی اظهار داشت: مقایسه نتایج مدلهای نظری و شبیه سازی های عددی با داده های رصدی می تواند مشخص نماید که آیا حضور سیاهچاله های اولیه می تواند قسمتی از خاصیت های مشاهده شده در جهان اولیه را توضیح دهد یا خیر. در صورت سازگاری مدل با داده های تجربی و رصدی، این یافته می تواند شواهد بیشتری در رابطه با نقش این اجرام در تکامل کیهان فراهم آورد.
این پژوهشگر با اشاره به اهمیت گسترده تر این مطالعه اظهار داشت: بررسی سیاهچاله های اولیه تنها به شناخت این اجرام محدود نمی گردد، بلکه می تواند ارتباط میان فیزیک کوانتومی، گرانش، ماده تاریک و تحول چارچوب های کیهانی را نیز روشن تر کند. یافته های این تحقیق می تواند به درک بهتر شرایط حاکم بر جهان اولیه و چگونگی تشکیل اولین چارچوب های کیهانی کمک نماید.
فخری اضافه کرد: یافته های این طرح همینطور می تواند در تفسیر داده های نسل جدید تلسکوپ ها، رصدخانه ها و آشکارسازهای امواج گرانشی مورد استفاده قرار گیرد. با افزایش دقت ابزارهای رصدی و ورود داده های جدید از جهان اولیه، امکان آزمون دقیق تر مدل هایی که حضور سیاهچاله های اولیه را درنظر می گیرند، فراهم خواهد شد.
این پژوهشگر در انتها اشاره کرد: یافته های این تحقیق می تواند به روشن تر شدن نقش احتمالی سیاهچاله های اولیه در تشکیل و تکامل جهان و همینطور درک بهتر ماهیت ماده تاریک کمک نماید. بررسی ارتباط میان این اجرام، رشد چارچوب های کیهانی و داده های جدید رصدی گامی درجهت پاسخ به بعضی از بنیادی ترین پرسش های کیهان شناسی در رابطه با منشاء چارچوب های جهان و چگونگی رسیدن کیهان به وضعیت کنونی آن خواهد بود.
فخری با اشاره به یکی از پرسش های اساسی فیزیک و کیهان شناسی عنوان کرد: یکی از مهم ترین پرسش های علم امروز، شناخت ماهیت بخش عمده محتوای جهان است. آنچه به طور مستقیم مشاهده می نماییم، شامل ستاره ها، سیاره ها و کهکشان ها، تنها بخش کوچکی از محتوای جهان را تشکیل می دهد و بخش قابل توجهی از آن به ماده تاریک نسبت داده می شود؛ ماده ای که تا حالا به صورت مستقیم دیده نشده اما اثرات گرانشی آن بر حرکت ستاره ها و کهکشان ها قابل اندازه گیری است. به طور مشخص، بررسی می شود که آیا وجود این اجرام می تواند سبب تجمع سریع تر ماده تاریک در بعضی نواحی فضا شود و درنتیجه، تشکیل نخستین کهکشان ها و چارچوب های بزرگ مقیاس کیهانی را نسبت به پیش بینی مدل های متعارف سرعت بخشد.
منبع: newstel.ir
