محاسبات اخیر انجام‌شده، نشان‌دهنده اثرگذاری ماده تاریک بر انتشار امواج گرانشی است اما بنابر حساسیت امکانات فعلی، این تاثیر قابل ردیابی نیست.

بنابر پیشنهاد اختر فیزیک‌دانان، می‌توان از امواج گرانشی برای آشکار ساختن خواص ماده تاریک بهره گرفت، مشابه با روشی که از امواج لرزه‌ای جهت کاوش ساختار داخلی زمین بهره گرفته می‌شود. با این وجود محاسباتی که به تازگی توسط رافائل فلاگر (Raphael Flauger) از دانشگاه کالیفرنیا و استیون واینبرگ (Steven Weinberg) از دانشگاه تگزاس صورت گرفته، بیانگر این است که برای نیل به این هدف مسیر دشوار و طولانی‌ای پیش‌روی محققان قرار گرفته است. بنابر پیش‌بینی آن‌ها، با وجود اثرگذاری ماده تاریک بر امواج گرانشی، این اثر به قدری کوچک است که اندازه‌گیری آن در آینده‌ای نزدیک امکان‌پذیر نخواهد بود.

هنگامی که نور از خلاء به داخل ماده می‌رود، به علت برهمکنش‌هایی که میان موج نوری و میدان الکترومغناطیسی داخل ماده وجود دارد، از سرعت آن کاسته می‌شود. فلاگر و واینبرگ پدیده‌ای مشابه را برای امواج گرانشی، در حین برخورد آن با ماده تاریک پیش‌بینی کرده‌اند و نشان داده‌اند که از سرعت این امواج کاسته می‌شود اما این تاثیر بسیار کوچک است. برهمکنش ماده تاریک با موج گرانشی‌ای که طول موج آن به اندازه کیهان است، به طور تقریبی به میزان یک در میلیون از سرعت آن می‌کاهد. حال اگر طول موج به اندازه طول موجی باشد که در سال ۲۰۱۵ در LIGO ردیابی شد، بسیار کوچک خواهد بود.

همچنین فلاگر و واینبرگ، یک نوع برهمکنش دیگر را برای امواج گرانشی ابتدایی که از تغییرات ساختاری کیهان در جهان اولیه حاصل شده‌اند، نشان داده‌اند. در جهان اولیه ماده تاریک با سرعت نسبیتی حرکت می‌کرده است و به علت جفت شدن آن با پروتون‌ها و نوترون‌ها، برهمکنش آن با امواج گرانشی نیز متفاوت بوده است. در این شرایط ماده تاریک، هم منجر به کاهش سرعت و هم منجر به کاهش دامنه امواج گرانشی می‌شود بنابراین طیف امواج گرانشی ابتدایی شامل اطلاعات دقیقی از خواص ماده تاریک است. این برهمکنش نیز همچون برهمکنش نوع اول، به علت کوچک بودن آن غیرقابل ردیابی است.

در حال حاضر محققان از چگونگی اندازه‌گیری امواجی که سرعت‌شان کاهش یافته اطلاعی ندارند. امواج گرانشی ابتدایی نیز تا به حال ردیابی نشده‌اند.

منبع خبر: وبگاه APS

نویسنده خبر: سینا سلطانی