در جستجوي پادماده
دانشمندان در جستجوي ذرات پادماده 
به
جاي مانده از جهان اوليه هستند. نتايج جديد
به دست آمده به وسيله رصدخانه
پرتوايکس چاندرا (ناسا ) و همچنين رصد خانه پرتو گاماي
کمپتن نشان مي دهد
که اين موضوع قدم به قدم پيچيده تر مي شود.
نمايي
از خوشه گلوله اي که در فاصله 3.8سال نوري از زمين قرار دارد. اين تصوير
ترکيبي است از تصاويري که توسط رصد خانه چاندرا،تلسکوپ فضايي هابل و
تلسکوپ ماژلان در شيلي گرفته شده است.
پاد ماده در واقع از ذرات
بنيادي تشکيل شده است که هر کدام از آنها جرمي برابر ماده متناظر خود
–الکترون ها، پروتونها و نوترونها-دارند. اما داراي بار مخالف آن و خاصيت
مغناطيسي هستند.مثلا پادماده ي الکترون، ذره اي به نام پوزيترون است، که
همان جرم و خصوصيات الکترون را داراست ولي بارش مثبت است.
هنگامي
که ماده و ضد ماده با هم برخورد مي کنند براساس فرمول معروف انيشتين
E=mc2 هر دوي آنها از بين رفته و انرژي توليد مي شود. براساس نظريه بيگ
بنگ يا انفجار بزرگ جهان اوليه بلافاصله پس از انفجار، آکنده از ماده و ضد
ماده بوده اما بيشتر اين مواد از بين رفته و به دليل اينکه مقدار
ماده موجود کمي_به اندازه يک تريليونيم_بيشتر از پاد ماده بوده است. حداقل
در جهان پيراموني ما تنها ماده به جا مانده است. با اين حال دانشمندان
معتقدند ضد ماده در پديده هاي فوق العاده قدرتمندي همچون جت هاي نسبيتي
آزاد شده توسط سياهچاله ها و تپ اختر ها توليد مي شود، ولي تا کنون شواهدي
دال بر وجود پاد ماده باقي مانده از جهان اوليه يافت نشده است.
در
اينجا اين سوال مطرح ميشود که پاد ماده اوليه چگونه مي تواند تا کنون حفظ
شده باشد؟ براساس نظريات، درست بعد از انفجاربزرگ جهان وارد دوره اي بسيار
غير عادي به نام دوره تورم (انبساط) شد ،دوره اي که جهان با سرعتي
فزاينده در کسري از ثانيه منبسط شد.
تحقيقات اخير براي يافتن ضدماده در کيهان
Gary
Steigman از دانشگاه ايالت اهايو ومجري اين پروژه دراين رابطه مي گويد:
"
اگر بنارا براين بگذاريم که توده هاي ماده و پاد ماده در جهان اوليه
درکناريکديگرقرارداشته اند،
بنابراين پس ازانبساط يکباره ي جهان، اين توده
ها هم اکنون درفاصله بسياردوري ازهم
قراردارند به طوري که در ميدان قابل
ديد ما قرار ندارند و شايد ماهرگز موفق به ديدن آنها
نشويم. اما در عين
حال ممکن است اين توده ها درفواصلي کمتراز اين، همچون ابرخوشه ها
يا خوشه
ها از هم قرارداشته باشند و اين امکاني است که جذابيت بيشتري براي ما
دارد."
اگر اين فرض درست باشد؛ پس برخورد بين دو خوشه کهکشاني
يعني بزرگترين ساختار
گرانشي شناخته شده در جهان، ميتواند شواهدي در مورد
پاد ماده در اختيار ما قرار دهد.
در اينگونه برخورد ها بر اثر دماي فوق
العاده زيادي که ايجاد ميگردد از گاز هاي داغ کهکشان
پرتوهاي ايکس ساطع مي
گردد. حال اگر بعضي از اين گازها که متعلق به يکي از دو خوشه
است حاوي پاد
ماده باشد؛ بر اثر برخورد، اين پاد ماده از بين رفته وهمراه با پرتو ايکس
پرتوهاي گاما نيز ساطع مي گردد.
دانشمندان براي بررسي اين موضوع به
وسيله رصد خانه هاي چاندرا وکمپتون برخورد
دو خو شه بسيار بزرگ کهکشاني
که اصطلاحاً خوشه گلوله اي- Bullet Cluster _ناميده
ميشود را مورد مطالعه
قرار داده اند. اين خوشه ها با سرعت بسيار بالايي با يکديگر
برخورد کرده
اند .
خوشه گلوله اي با توجه به فاصله نسبتا کم و موقعيت ديد مطلوبي که از
زمين دارد
مکان بسيار ايده آلي براي آزمايش و جستجوي نشانه هايي از پاد
ماده است.
Steigman
مي گويد: "خوشه گلوله اي وسيع ترين مقياسي است که تا به حال
به منظور
مطالعه پاد ماده مورد بررسي قرار گرفته است و ما در حال جستجوي
خوشه هاي
کهکشاني هستيم که از مقدار زيادي پادماده تشکيل شده باشند."
ميزان
پرتو هاي ايکس مشاهده شده توسط رصد خانه چاندرا و ديده نشدن
پرتو هاي
گاما توسط رصد خانه کمپتون نشان مي دهد که مقدار پاد ماده موجود
در خوشه
گلوله اي چيزي کمتر از سه قسمت در ميليون مي باشد علاوه بر اين ،
نتايج به
دست آمده از شبيه سازي ادغام اين خوشه نشان مي دهد که
در خوشه هايي با
اين اندازه (65 ميليون سال نوري _براساس برآوردي که
ازاندازه اين خوشه ها
قبل از برخورد به عمل آمده است ) مقدار پاد ماده موجود
بسيار کم است.
Steigman
مي افزايد: "برخورد ماده و پاد ماده موثر ترين فرايند توليد انرژي در
جهان
است، اما احتمالا تنها در مقياس هاي بسيار بزرگ اتفاق نمي افتد.
به هر حال
من مأيوس نمي شوم و درحال برنامه ريزي براي مطالعه دو خوشه
کهکشاني ديگر
هستم که به تازگي کشف شده اند. يکي از سوالاتي که کشف
پاد ماده به پيدا
کردن جواب آن کمک مي کند اين است که دوره تورم ( انبساط)
چه مدت به طول
انجاميده است. موفقيت در اين آزمايشات اگرچه در مقياسي
وسيع اطلاعات
زيادي را در مورد مراحل اوليه پيدايش جهان در اختيار ما قرار مي دهد."
هم
اکنون دانشمندان مطالعات خود را در مقياس کوچکتر و بر روي خوشه هاي
کهکشاني منفردي که برخورد هاي وسيعي همچون نمونه قبل ندارند متمرکز کرده
اند.
منبع: www.spaceflightnow.com
