ការវាស់ស្ទង់តារាសាស្ត្រថ្មីៗបំផុត រួមបញ្ចូលការសន្និដ្ឋានថាផ្នែកដែលអាចមើលឃើញនៃ cosmos តំណាងឱ្យផ្នែកតូចមួយនៃការពិតរូបវន្ត។ ការស្ទង់មតិខាងលោហធាតុបង្ហាញថាមានតែ 4.9% នៃសមាសភាពសកលទាំងមូលមានរូបធាតុធម្មតាដែលបង្កើតឡើងដោយអាតូមដែលរចនាសម្ព័ន្ធភពផ្កាយនិងសត្វមានជីវិត។ ចន្លោះដែលនៅសល់ត្រូវបានបំពេញដោយសមាសធាតុដែលគេចផុតពីការរកឃើញដោយផ្ទាល់ដោយឧបករណ៍អុបទិកប្រពៃណី។
ផ្នែកលាក់កំបាំងដ៏ធំនៃលំហ ត្រូវបានបែងចែកជាពីរប្រភេទជាមូលដ្ឋាន ដែលកំណត់ឥរិយាបថ និងការវិវត្តនៃកាឡាក់ស៊ី។ អត្ថិភាពនៃធាតុទាំងនេះត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយប្រយោលតាមរយៈការសង្កេតលើឥទ្ធិពលទំនាញផែនដីដែលពួកគេបញ្ចេញទៅលើរូបធាតុពន្លឺ និងពន្លឺ។ Sem សកម្មភាពនៃកម្លាំងដែលមើលមិនឃើញទាំងនេះ ច្បាប់នៃរូបវិទ្យាបុរាណនឹងមិនអាចបង្ហាញអំពីភាពត្រឹមត្រូវនៃភាពស្អិតរមួតនៃរចនាសម្ព័ន្ធដែលបានសង្កេតនៅលើមេឃពេលយប់នោះទេ។
អ្នកស្រាវជ្រាវផ្តោតការខិតខំប្រឹងប្រែងរបស់ពួកគេលើការកសាងឧបករណ៍រាវរកដែលមានលក្ខណៈរសើបខ្លាំង ដើម្បីព្យាយាមចាប់យកសញ្ញាណាមួយនៃអន្តរកម្មរវាងអង្គភាពទាំងនេះ និងសារធាតុ baryonic ។ បញ្ហាប្រឈមនៃវិធីសាស្រ្តគឺស្ថិតនៅក្នុងភាពលំបាកនៃការញែកភាគល្អិតដែលមិនបញ្ចេញ ឆ្លុះបញ្ចាំង ឬស្រូបវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញេទិកប្រភេទណាមួយដែលគេស្គាល់។ ការយកឈ្នះលើរបាំងបច្ចេកវិទ្យានេះបានក្លាយទៅជាគោលដៅចម្បងនៃមន្ទីរពិសោធន៍រូបវិទ្យាភាគល្អិតនៅជុំវិញពិភពលោក។
ការសង្កេតដំបូងនៃភាពមិនធម្មតានៃទំនាញនៅក្នុងលំហ
កំណត់ត្រាប្រវត្តិសាស្ត្រនៃភាពមិនធម្មតាខាងវិទ្យាសាស្ត្រនេះបានចាប់ផ្តើមនៅឆ្នាំ 1933 បន្ទាប់ពីការវិភាគរបស់តារាវិទូស្វីស Fritz Zwicky នៃ Aglomerado Coma ។ Durante ដោយវាស់ល្បឿននៃកាឡាក់ស៊ីដែលបង្កើតជាក្រុមនេះ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្របានកត់សម្គាល់ពីភាពខុសគ្នាខាងគណិតវិទ្យាយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងររវាងម៉ាស់ពន្លឺ និងចលនាគន្លង។ ល្បឿននៃការផ្លាស់ទីលំនៅរបស់វត្ថុសេឡេស្ទាលគឺខ្ពស់ពេកសម្រាប់បរិមាណវត្ថុដែលអាចមើលឃើញនៅក្នុងតំបន់។ Zwicky បានសន្និដ្ឋានថា កាឡាក់ស៊ីគួរតែបែកខ្ចាត់ខ្ចាយពាសពេញលំហ លុះត្រាតែមានបរិមាណដ៏ធំនៃវត្ថុធាតុមើលមិនឃើញដែលទាញទំនាញគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីទប់ពួកវាជាមួយគ្នា។
សហគមន៍វិទ្យាសាស្ត្របានស្វាគមន៍ចំពោះការគណនា Zwicky ជាមួយនឹងការសង្ស័យក្នុងកំឡុងប៉ុន្មានទសវត្សរ៍ដំបូង ដោយចាត់ទុកគំនិតនៃម៉ាស់លាក់កំបាំងថាជាភាពមិនធម្មតានៃស្ថិតិដាច់ដោយឡែក។ សេណារីយ៉ូបានផ្លាស់ប្តូរ លុះត្រាតែការស្ទាបស្ទង់គន្លងគន្លងថ្មីបញ្ជាក់ថា បាតុភូតនេះត្រូវបានធ្វើម្តងទៀតនៅក្នុងតំបន់ផ្សេងទៀតនៃលំហខាងក្រៅ។ ភាពខុសគ្នារវាងម៉ាស់ថាមវន្ត និងម៉ាស់ភ្លឺបានបង្ខំអ្នកទ្រឹស្តីឱ្យពិនិត្យឡើងវិញនូវគំរូលោហធាតុជាធរមាននៅពេលនោះ។ Hoje តារារូបវិទ្យាប្រើកុំព្យូទ័រទំនើបដើម្បីក្លែងធ្វើការបែងចែកនៃម៉ាស់ដែលមើលមិនឃើញនេះ ដោយបង្ហាញបណ្តាញលោហធាតុដ៏ស្មុគស្មាញដែលភ្ជាប់ចង្កោមកាឡាក់ស៊ីដ៏ធំតាមរយៈសរសៃងងឹត។
ការវាស់វែងល្បឿននៅក្នុងកាឡាក់ស៊ីតំរៀបស្លឹក
តារាវិទូ ច្បាប់នៃមេកានិចសេឡេស្ទាលបានព្យាករណ៍ពីការធ្លាក់ចុះនៃល្បឿនគន្លងសមាមាត្រទៅនឹងចម្ងាយពីស្នូលដែលជាឥរិយាបទដែលមិនត្រូវបានបញ្ជាក់នៅក្នុងការសង្កេតជាក់ស្តែង។
លំនាំបង្វិលឯកសណ្ឋានបានបង្ហាញថា រចនាសម្ព័ន្ធកាឡាក់ស៊ីមានពន្លឺដ៏ធំទូលាយនៃសារធាតុមិនភ្លឺជុំវិញថាសដែលអាចមើលឃើញ។ ការងារលម្អិតរបស់ Rubin បានបង្ហាញថាទំនាញដែលបង្កើតដោយផ្កាយ និងឧស្ម័នតែមួយមុខមិនគ្រប់គ្រាន់ដើម្បីបញ្ឈប់កាឡាក់ស៊ីតំរៀបស្លឹកពីការបំបែកដោយសារតែកម្លាំង centrifugal ។ ពីការវាស់វែងច្បាស់លាស់ទាំងនេះ ការស្វែងរកភាគល្អិតជាមូលដ្ឋានដែលទទួលខុសត្រូវចំពោះការទាក់ទាញបន្ថែមនេះបានក្លាយជាចំណុចកណ្តាលនៃរូបវិទ្យាតារាសាស្ត្រ extragalactic ។
ការបែងចែករចនាសម្ព័ន្ធនៃសមាសធាតុលោហធាតុដែលគេស្គាល់
ការចែកចាយម៉ាស់ និងថាមពលនៅក្នុងសកលលោក អនុវត្តតាមសមាមាត្រដែលបានគណនាយ៉ាងម៉ត់ចត់ដោយបេសកកម្មអវកាសថ្មីៗ។ ទិន្នន័យលោហធាតុបង្កើតសសរស្តម្ភជាមូលដ្ឋានចំនួនបី ដែលបង្កើតបាននូវលំហដែលអាចមើលឃើញ និងមិនអាចសង្កេតបានទាំងស្រុង។
– សមាសធាតុទីមួយគឺរូបធាតុងងឹត ដែលមានប្រមាណ 26.8% នៃចំនួនសរុប ហើយដើរតួជាមូលដ្ឋានទំនាញចាំបាច់ដើម្បីរក្សាភាពស្អិតរមួតនៃកាឡាក់ស៊ី និងចង្កោមផ្កាយ។
– ធាតុទីពីរ និងច្រើនបំផុតគឺថាមពលងងឹត ដែលតំណាងឱ្យប្រហែល 68.3% នៃសមាសធាតុលោហធាតុ ហើយដើរតួជាម៉ាស៊ីនសំខាន់នៃការពន្លឿននៃក្រណាត់អវកាស។
– សសរស្តម្ភទីបីមានសារធាតុ baryonic ដែលមានត្រឹមតែ 4.9% នៃចក្រវាឡ ហើយបង្កើតបានជាអ្វីៗគ្រប់យ៉ាងដែលឧបករណ៍អុបទិកអាចចាប់បាន រួមទាំងផ្កាយ ភព និងពពកឧស្ម័ន។
ស្វែងរកភាគល្អិតដ៏ធំនៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ក្រោមដី
គំរូទ្រឹស្ដីដែលទទួលយកបានច្រើនបំផុតបង្ហាញថា ម៉ាស់ដែលមើលមិនឃើញនៃសកលលោកត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយភាគល្អិតដ៏ធំដែលមានអន្តរកម្មខ្សោយ ដែលស្គាល់ដោយអក្សរកាត់ជាភាសាអង់គ្លេស WIMPs ។ Para ព្យាយាមកត់ត្រាការឆ្លងកាត់នៃភាគល្អិតទាំងនេះ ក្រុមហ៊ុនអន្តរជាតិបានសាងសង់ការដំឡើងនៅក្នុងអណ្តូងរ៉ែជ្រៅ ដែលដាច់ឆ្ងាយពីវិទ្យុសកម្មផ្ទៃខាងក្រោយលោហធាតុ។ Equipamentos ដូចជា LUX-ZEPLIN និង XENONnT ប្រើរថក្រោះ xenon រាវនៅសីតុណ្ហភាព cryogenic ដោយរង់ចាំការប៉ះទង្គិចដ៏កម្ររវាង WIMP និងស្នូលអាតូមិក។
ទោះបីជាមានភាពត្រឹមត្រូវខ្លាំងនៃឧបករណ៍រាវរកក្រោមដីទាំងនេះក៏ដោយ អ្នកវិទ្យាសាស្ត្រមិនបានកត់ត្រាការប៉ះទង្គិចណាមួយដែលបានបញ្ជាក់នោះទេ បន្ទាប់ពីការត្រួតពិនិត្យជាបន្តបន្ទាប់ជាច្រើនឆ្នាំ។ កង្វះនៃលទ្ធផលវិជ្ជមានបង្កើតការជជែកវែកញែកយ៉ាងខ្លាំងអំពីសុពលភាពនៃគំរូដោយផ្អែកលើ WIMPs ទាំងស្រុង។ អ្នករូបវិទ្យាទ្រឹស្ដីកំពុងចាប់ផ្តើមពង្រីកប៉ារ៉ាម៉ែត្រស្វែងរកដើម្បីរួមបញ្ចូលភាគល្អិតសម្មតិកម្មស្រាលជាងមុនដែលតម្រូវឱ្យមានបច្ចេកវិទ្យារាវរកដោយផ្អែកលើឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាកង់ទិច។
បន្ទាត់នៃការស្រាវជ្រាវមួយផ្សេងទៀតស៊ើបអង្កេតលទ្ធភាពដែលថាប្រហោងខ្មៅដំបូងដែលបង្កើតបានប្រភាគនៃវិនាទីបន្ទាប់ពីប្រភពដើមនៃសកលលោក ទទួលខុសត្រូវចំពោះម៉ាស់បន្ថែមនេះ។ កង្វះនៃការរកឃើញដោយផ្ទាល់នៅក្នុងមន្ទីរពិសោធន៍ជំរុញឱ្យមានការវិវឌ្ឍន៍នៃវិធីសាស្រ្តពិសោធន៍ថ្មី ដោយបង្ខំឱ្យវិទ្យាសាស្ត្រធ្វើពិពិធកម្មយុទ្ធសាស្ត្រស៊ើបអង្កេតរបស់ខ្លួន។ ការកែលម្អឧបករណ៍ចាប់សញ្ញាសន្យាថានឹងស្កែនជួរថាមពលដែលពីមុនមិនអាចចូលទៅដល់ឧបករណ៍របស់មនុស្សបាន។
ភស្តុតាងរូបវិទ្យានៅក្នុងការប៉ះទង្គិចនៃចង្កោមធំ
ព្រឹត្តិការណ៍តារាសាស្ត្រដែលគេស្គាល់ថាជា Aglomerado Bala បានផ្តល់ភស្តុតាងដ៏រឹងមាំបំផុតមួយចំនួនសម្រាប់ការបំបែករូបធាតុរវាងរូបធាតុធម្មតា និងម៉ាស់ដែលមើលមិនឃើញ។ Durante ការប៉ះទង្គិចគ្នាដ៏ធំរវាងចង្កោមកាឡាក់ស៊ីពីរ តេឡេស្កុបកាំរស្មីអ៊ិចបានកត់ត្រាការប៉ះទង្គិចគ្នាយ៉ាងធ្ងន់ធ្ងរ និងការបន្ថយល្បឿននៃពពកឧស្ម័នក្តៅ។ Simultaneamente ការធ្វើផែនទីដែលធ្វើឡើងដោយកញ្ចក់ទំនាញបានបង្ហាញថា ម៉ាស់របស់ប្រព័ន្ធភាគច្រើនឆ្លងកាត់តំបន់ប៉ះពាល់ដោយមិនទទួលរងការកកិត ឬបាត់បង់ល្បឿនណាមួយឡើយ។
ឥរិយាបទខុសគ្នារវាងឧស្ម័នដែលមានពន្លឺ និងចំណុចកណ្តាលទំនាញរបស់ប្រព័ន្ធ បានបង្ហាញថា ម៉ាស់ចម្បងមិនមានអន្តរកម្មជាមួយអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិចទេ។ វត្ថុដែលមើលមិនឃើញបានប្រព្រឹត្តក្នុងលក្ខណៈខ្មោច ឆ្លងកាត់តំបន់ប៉ះទង្គិចដោយឯករាជ្យពីបញ្ហាបារី។ តារារូបវិទ្យាចាត់ទុកការសង្កេតនេះថាជារឿងពិតដែលមិនអាចប្រកែកបាន ដោយបញ្ជាក់ឱ្យឃើញពីការពិតថា សកលលោកមានផ្ទុកសារធាតុម្យ៉ាងខុសពីអាតូមធម្មតា។
កម្លាំងច្រឡោត និងពន្លឿនការបំបែកកាឡាក់ស៊ី
ការរកឃើញនៃការបង្កើនល្បឿននៃសាកលលោកក្នុងឆ្នាំ 1998 តាមរយៈការសង្កេតនៃ supernovae ឆ្ងាយបានណែនាំគំនិតនៃកម្លាំងច្រណែនដែលធ្វើសកម្មភាពផ្ទុយទៅនឹងទំនាញផែនដី។ អង្គភាពមើលមិនឃើញ Essa បំពេញចន្លោះទំនេរ និងបញ្ចេញសម្ពាធអវិជ្ជមានថេរលើរចនាសម្ព័ន្ធលោហធាតុ។ Diferentemente នៃរូបធាតុធម្មតា ឬងងឹត ដង់ស៊ីតេនៃថាមពលនេះមិនថយចុះទេ នៅពេលដែលលំហពង្រីក។ Cosmologists កត់សម្គាល់ថាលក្ខណៈពិសេសប្លែកនេះរក្សាអត្រានៃការ repulsion នៅកម្រិតមួយដែលគ្របដណ្តប់ទាំងស្រុងថាមវន្តបច្ចុប្បន្ននៃ cosmos ។ ភាពលេចធ្លោនៃសមាសធាតុនេះនៅក្នុងសមាសភាពសរុបបង្ហាញថាវានឹងកំណត់ឥរិយាបថនៃលំហនៅលើមាត្រដ្ឋានពេលវេលាដ៏ធំសម្បើម។ ការគណនាគណិតវិទ្យាណែនាំថា ប្រសិនបើការបង្កើនល្បឿនរក្សាល្បឿនបច្ចុប្បន្នរបស់វា នោះកាឡាក់ស៊ីដែលនៅឆ្ងាយបំផុតនឹងលើសពីជើងមេឃដែលអាចមើលឃើញនៃ Terra ។ ដំណើរការ Esse នឹងនាំឱ្យមានភាពឯកោបន្តិចម្តងៗនៃរចនាសម្ព័ន្ធក្នុងតំបន់ ដោយទុកឱ្យ Via Láctea និងអ្នកជិតខាងរបស់វាស្ថិតនៅក្នុងតំបន់ងងឹត និងឯកោនៃលំហ។ ធម្មជាតិពិតប្រាកដនៃកម្លាំងនេះនៅតែជាបញ្ហាចំហដ៏ស្មុគស្មាញបំផុតមួយនៅក្នុងរូបវិទ្យាទំនើប ដែលតម្រូវឱ្យមានការកែប្រែថេរចំពោះគំរូទ្រឹស្តីបច្ចុប្បន្ន។
ការគូសផែនទីកំដៅនៃវិទ្យុសកម្មបឋម
ផ្កាយរណប Planck បានផ្តល់ការបញ្ជាក់ច្បាស់លាស់នៃសមាមាត្រលោហធាតុដោយការគូសផែនទីវិទ្យុសកម្មផ្ទៃខាងក្រោយមីក្រូវ៉េវជាមួយនឹងភាពជាក់លាក់មីលីម៉ែត្រ។ ការប្រែប្រួលសីតុណ្ហភាពនៅក្នុងអេកូភ្លឺនេះពីសកលលោកដំបូងដើរតួជាកំណត់ត្រាហ្វូស៊ីលនៃការចែកចាយថាមពលដំបូង។ ការវិភាគនៃគំរូកម្ដៅទាំងនេះបញ្ជាក់ពីគំរូនៃសាកលលោកដែលផលបូកនៃរូបធាតុ និងថាមពលដែលមើលមិនឃើញឈានដល់សញ្ញាពិតប្រាកដនៃ 95.1% ដោយបោះបង់ចោលរូបមន្តគណិតវិទ្យាជំនួសដែលព្យាយាមពន្យល់ពីទំនាញផែនដីដោយមិនចាំបាច់មានសមាសធាតុលាក់កំបាំង។
ឧបករណ៍ទំនើបសម្រាប់ស្កេនផ្ទៃមេឃ
ដំណាក់កាលបន្ទាប់នៃការរុករកលោហធាតុគឺអាស្រ័យលើការធ្វើឱ្យសកម្មនៃកន្លែងសង្កេតដែលត្រូវបានរចនាឡើងជាពិសេសដើម្បីគូសផែនទីផ្នែកដែលមើលមិនឃើញនៃលំហ។ តេឡេស្កុបអវកាស Nancy Grace Roman មានបេសកកម្មដើម្បីវាស់ស្ទង់ការពង្រីកនៃសកលលោកជាមួយនឹងភាពជាក់លាក់ដែលមិនធ្លាប់មានពីមុនមក ដោយតាមដានការចែកចាយនៃកាឡាក់ស៊ីក្នុងបរិមាណដ៏ធំសម្បើមនៃ cosmos ។ ការប្រមូលទិន្នន័យទ្រង់ទ្រាយធំនឹងអនុញ្ញាតឱ្យអ្នកវិទ្យាសាស្ត្រសាកល្បងថាតើកម្លាំងដែលច្រានចោលនៃកន្លែងទំនេរនៅតែថេរតាមពេលវេលាឬថាតើវាប្រែប្រួលនៅក្នុងសម័យលោហធាតុផ្សេងៗគ្នា។
នៅលើផ្ទៃផែនដី យាន Observatório Vera C. Rubin កំពុងរៀបចំដើម្បីធ្វើការស្កែនផ្ទៃមេឃដែលមានកម្រិតច្បាស់ខ្ពស់។ គ្រឿងបរិក្ខារនឹងកត់ត្រាការបង្ខូចទ្រង់ទ្រាយតិចតួចនៅក្នុងពន្លឺនៃកាឡាក់ស៊ីផ្ទៃខាងក្រោយ ដែលជាបាតុភូតដែលបង្កឡើងដោយវត្តមានរបស់ម៉ាសដែលមើលមិនឃើញនៅផ្ទៃខាងមុខ។ ការរួមបញ្ចូលគ្នានៃលំហ និងការសង្កេតលើដីនឹងផ្តល់នូវផែនទីបីវិមាត្រនៃរចនាសម្ព័ន្ធខ្នាតធំនៃសកលលោក ដោយផ្តល់នូវការធ្វើតេស្តយ៉ាងម៉ត់ចត់សម្រាប់ទ្រឹស្តីនៃទំនាក់ទំនងទូទៅនៅចម្ងាយអន្តរហ្គាឡាក់ទិច។
សម្មតិកម្មអំពីអន្តរកម្មតែមួយគត់នៅក្នុងវិស័យមើលមិនឃើញ
ការប្រមូលផ្តុំទិន្នន័យអង្កេតជំរុញឱ្យមានការកើតឡើងនៃទ្រឹស្តីដែលស្នើឱ្យមានអត្ថិភាពនៃវិស័យងងឹតដែលមានភាពស្មុគស្មាញខ្ពស់។ ជំនួសឱ្យភាគល្អិតឋិតិវន្តតែមួយ អ្នករូបវិទ្យាពិចារណាពីលទ្ធភាពដែលម៉ាស់ដែលមើលមិនឃើញត្រូវបានបង្កើតឡើងដោយគ្រួសារជាច្រើននៃភាគល្អិតដែលមិនស្គាល់។ រូបមន្តទ្រឹស្តី Essa បង្ហាញពីវត្តមាននៃកម្លាំងមូលដ្ឋានតែមួយគត់ដែលដំណើរការតែរវាងធាតុលាក់ទាំងនេះ ដោយមិនប៉ះពាល់ដល់ប្រូតុង និងអេឡិចត្រុងប្រពៃណី។
សម្មតិកម្មនៃប្រព័ន្ធអេកូដែលមើលមិនឃើញចម្រុះផ្លាស់ប្តូរវិធីដែលវិទ្យាសាស្ត្ររៀបចំផែនការពិសោធន៍ការរកឃើញនាពេលអនាគតរបស់វា។ ឧបករណ៍បង្កើនល្បឿនភាគល្អិតសម្របពិធីការរបស់ពួកគេដើម្បីរកមើលហត្ថលេខានៃការពុកផុយដែលបង្ហាញពីការផ្លាស់ប្តូរថាមពលភ្លាមៗរវាងផ្នែកដែលអាចមើលឃើញ និងលាក់កំបាំង។ ឧទាហរណ៍ ការកំណត់អត្តសញ្ញាណនៃ photon ងងឹតនឹងតំណាងឱ្យស្ពានទំនាក់ទំនងដែលបានបញ្ជាក់ដំបូងរវាងការពិតរូបវន្តទាំងពីរដែលចែករំលែកចន្លោះដូចគ្នា។
កិច្ចខិតខំប្រឹងប្រែងដែលកំពុងបន្តដើម្បីបកស្រាយលក្ខណៈពិតប្រាកដនៃ 95% នៃ cosmos នេះ ប្រមូលធនធានបច្ចេកវិទ្យានៅលើមាត្រដ្ឋានសកល។ ការបញ្ចូលគ្នារវាងរូបវិទ្យាសង្កេត និង មេកានិចកង់ទិច បង្កើតបរិយាកាសសម្រាប់ការរកឃើញដែលអាចសរសេរឡើងវិញនូវសៀវភៅសិក្សាវិទ្យាសាស្ត្រ។ ការគូសផែនទីជាប្រព័ន្ធនៃសកលលោកដែលមើលមិនឃើញត្រូវបានបង្រួបបង្រួមជាព្រំដែនចុងក្រោយនៃរូបវិទ្យាសហសម័យ ដែលទាមទារឧបករណ៍ទំនើបជាងមុន ដើម្បីបកប្រែភាពស្ងៀមស្ងាត់នៃលំហទៅជាទិន្នន័យជាក់ស្តែង។