مدل استاندارد کیهانشناسی در توصیف جهان هستی موفق عمل کرده است، اما هنوز بخشهایی وجود دارد که اعداد و ارقام در آنها با یکدیگر همخوانی ندارند. این ناسازگاریها دانشمندان را بر آن داشته تا به دنبال نیروهای تاریک پنهانی باشند که در پشت صحنه عمل میکنند.
پژوهشهای اخیر مطرح میکند که ممکن است نیروی اضافهای علاوه بر گرانش در میان باشد که این تودهها را به سمت یکدیگر میکشد؛ یک برهمکنش پنهان که تنها در بخش تاریک عمل میکند. گروهی از متخصصان کانادایی و آمریکایی اخیراً پژوهشی را در مجله کیهانشناسی و فیزیک ذرات نجومی منتشر کردهاند که یکی از سادهترین نسخههای این ایده را به دقت زیر سوال برده و بررسی کرده است.
نتیجهگیری آنها این است که افزودن یک نیروی جاذبه دیگر لزوماً به معنای متراکمتر شدن جهان قابل مشاهده نیست. زکری وینر، فیزیکدان نظری از مؤسسه پریمیتر در کانادا توضیح میدهد که نخستین چیزی که انتظار میرود این است که دادن یک نیروی جاذبه اضافی به ماده تاریک باید ساختارها را وادار کند تا با سرعت بیشتری رشد کنند.
با این حال، فیزیکدانان متوجه شدند که اثر دیگری همزمان به میدان میآید که معادلات را تغییر میدهد. این نیرو در کنار افزایش جاذبه میان ذرات ماده تاریک، باعث میشود جرم مؤثر آنها با تکامل جهان کاهش یابد و چگالی پسزمینه ماده تاریک با سرعت بیشتری رقیق شود.
بنابراین اگر این ذرات ماده تاریک با گذشت زمان سبکتر شوند، اثر پیشبینیشده در واقع سرکوب رشد ساختار کیهانی خواهد بود. وینر در ادامه عنوان میکند جهان اغلب پیچیدهتر از شهود ماست و دقیقاً به همین دلیل است که باید به آزمایش این ایدهها ادامه دهیم.
تعامل دقیق این عناصر و چگونگی اینکه ماده تاریک و انرژی تاریک چگونه در تعامل هستند با یکدیگر ارتباط برقرار میکنند، پرسشی اساسی برای اخترفیزیکدانان به شمار میرود. پژوهشگران وجود نیروی تاریک را رد نمیکنند و دادههای آنها حتی به وجود نیرویی بسیار ضعیف اشاره دارد، اما این مدلها برای سازگار کردن همهچیز نیازمند بازنگری اساسی هستند.
وینر همچنین خاطرنشان میکند تمام چیزهایی که تاکنون درباره ماده تاریک میدانیم تنها از طریق اثرات گرانشی آن آموخته شده است. این موضوع این احتمال را باز نگه میدارد که ماده تاریک دارای برهمکنشهای اضافی دیگری باشد که از ماده معمولی پنهان ماندهاند.
همانطور که پژوهشگران اعتراف میکنند، مدلهای استفادهشده در این مطالعه به مقیاسهای خطی محدود شدهاند و با برهمکنشهای پیچیدهتری که در فضا مشاهده میکنیم فاصله دارند. به گفته پژوهشگران در مقاله منتشرشدهشان، آنها قصد دارند مینویسند در کارهای آینده این ایدهها و پیامدهای احتمالی آنها را برای مشاهدات کیهانشناسی با جزئیات بیشتری بررسی کنند.
پیشرفتهای حاصل شده در این زمینه در نشریه تخصصی کیهانشناسی نیز منتشر شده است و ابزارهای نوین رصدی روزبهروز دادههای دقیقتری را در اختیار محققان قرار میدهند.
