Is féidir le hábhar dorcha, an t-ábhar dofheicthe atá comhdhéanta den chuid is mó de mhais na cruinne, teacht le chéile in adaimh, a léiríonn insamhaltaí nua. Is féidir leis na "adaimh dorcha" seo athrú radacach a dhéanamh ar éabhlóid réaltraí agus ar fhoirmiú réaltaí, rud a thugann deis nua do réalteolaithe an tsubstaint mistéireach seo a thuiscint.
Is éard atá i gceist le hábhar dorcha ná níos mó ná 80% de mhais gach réaltra agus braisle réaltraí sa chruinne. Léiríonn ár dtuairimí go léir gur cineál nua de cháithníní é ábhar dorcha nach n-idirghníomhaíonn le gnáth-ábhar nó fiú le solas. Ní féidir linn ach ábhar dorcha a aithint trína idirghníomhaíocht imtharraingteach le gach rud eile. Cibé ábhar dorcha é, tá sé thar ár dtuiscint nua-aimseartha ar an bhfisic. Ach tá mais aige fós, agus dá bhrí sin domhantarraingthe.
Níl a fhios againn go fóill an bhfuil ábhar dorcha simplí nó casta. Is féidir leis a bheith comhdhéanta de chineál amháin cáithnín go bhfuil ceannas ar an Cruinne agus ar éigean a idirghníomhaíonn fiú leis féin. Nó is féidir é a bheith comhdhéanta de roinnt cineálacha cáithníní, leis an éagsúlacht shaibhir chéanna a fheicimid i ngnáth-ábhar. Ina theannta sin, níl ach ceithre fhórsa bhunúsacha an dúlra ar eolas againn: domhantarraingthe, leictreamaighnéadas, an idirghníomhaíocht láidir núicléach, agus an idirghníomhaíocht núicléach lag. Ach d’fhéadfadh go mbeadh fórsaí breise ann nach ngníomhaíonn ach i measc cáithníní ábhar dorcha agus nach mbíonn tionchar acu ar ghnáth-ábhar ar chor ar bith.
Níl coincheap na gcáithníní ábhar dorcha breise agus fórsaí dorcha chomh fada agus is féidir. Tá ár dtuiscint ar an bhfisic bunaithe ar shiméadrachtaí, ar caidrimh dhomhain mhatamaiticiúla iad idir cáithníní. Is féidir go bhfuil siméadrachtaí breise i ndlíthe an nádúir a fhágann go bhfuil ábhar dorcha comhchosúil le gnáth-ábhar, agus i gcás gach cineál idirghníomhaithe ar féidir le gnáth-ábhar dul i ngleic léi, go bhfuil comhghleacaí san earnáil dhorcha.
Mar shampla, ó ghnáth-ábhar is féidir linn adaimh shimplí a thógáil: prótón agus leictreon, ceangailte lena chéile, le fótón, iompróir an fhórsa leictreamaighnéadach, a dhéanann idirghabháil ar an idirghníomhaíocht. Is féidir linn freisin leagan den struchtúr ábhar dorcha céanna a bheith againn, agus prótón dorcha ceangailte go leictreoin dhorcha ag fótóin dhorcha: adaimh dhorcha.
D'iompair ábhar dorcha adamhach i bhfad níos difriúil ná ábhar dorcha nach bhfuil ann ach aon cháithnín amháin. Níos tábhachtaí fós, bheadh sé an-deacair ábhar dorcha simplí a bhailiú le chéile, agus dhéanfadh sé é sin go mall, thar na céadta milliún bliain. Bailíonn gnáthábhar sna cnuasaigh mhíne seo d’ábhar dorcha chun réaltraí a fhoirmiú, ach bíonn saol ar leith acu ar shlí eile. Is féidir le hábhar dorcha adamhach, áfach, a réaltraí scáthacha féin a chruthú – struchtúir cosúil le diosca a dhéanann aithris ar mhéid agus ar shuíomh réaltraí infheicthe.
Bhain foireann réaltfhisiceoirí úsáid as an bhféidearthacht shuimiúil seo chun éabhlóid réaltraí a shamhaltú agus féachaint cad iad na difríochtaí a d’fhéadfadh teacht chun cinn. Cheadaigh siad ábhar dorcha adamhach chun cinn de réir a fhórsaí féin agus ansin rinne siad imscrúdú ar an tionchar a bheadh ag na struchtúir nua seo ar réaltraí infheicthe trí eagrú nua an domhantarraingthe. D’fhoilsigh siad a dtorthaí i mbunachar sonraí réamhphriontála ar líne i mí Aibreáin arXiv.
Fuair na taighdeoirí amach gur leor fiú méid beag ábhar dorcha adamhach - díreach 6% den ábhar dorcha ar fad sa chruinne, gan an chuid eile a áireamh - chun éabhlóid na réaltraí a athrú ó bhonn. Toisc go bhfuil ábhar dorcha adamhach in ann idirghníomhú, féadann sé comhdhlúthú a dhéanamh go héasca, ag cailliúint fuinnimh trí astú de shaghas éigin radaíochta dorcha. Léirigh insamhaltaí go bhfuil "diosca dorcha" le feiceáil go tapa taobh istigh de gach réaltra, a bhfuil casadh dlúth ag teacht le casadh na gcomhpháirteanna infheicthe, gnáth.
Ón áit sin, lean ábhar dorcha adamhach ar aghaidh ag comhdhlúthú, díreach mar a chomhdhlúthaíonn gnáthghás isteach sna scamaill agus ar deireadh na réaltaí. San insamhalta, chruthaigh ábhar dorcha adamhach a réaltaí dorcha féin agus d'fhéadfadh sé a phoill dubha féin a chruthú fiú. Chuaigh na cnapáin seo isteach sa chroílár Réaltrach ansin, áit ar mhéadaigh an dlús.
Mar gheall ar an meáchanlár breise seo, déantar foirmiú réalta i gcroíthe réaltraí a luathú, ag cruthú réaltaí i bhfad níos tapúla ná réaltraí le hábhar dorcha simplí. Chuir na hionsamhlúcháin seo as an áireamh i ndáiríre roinnt samhlacha d'ábhar dorcha adamhach mar gheall ar na samhlacha sin ba chúis lena gcuid réaltraí éirí as ábhar nua a fhoirmíonn réalta ró-thapa.
Ach tá roinnt samhlacha tar éis teacht slán ó na teorainneacha reatha breathnóireachta, rud a fhágann go bhféadfaí ábhar dorcha adamhach a bheith ann tuilleadh. Tá súil ag na taighdeoirí go dtabharfaidh tuilleadh staidéir theoiriciúil agus thurgnamhach solas ar shochreidteacht na foirme intleachtúla seo d’ábhar coimhthíocha. Mar shampla, toisc go comhdhlúthaíonn ábhar dorcha adamhach chomh héifeachtúil sin, b’fhéidir go mbeimid in ann cnapáin dhlúth cosúil le réalta a bhrath trí staidéir ar mhicrilensú imtharraingteach amach anseo ag baint úsáide as Teileascóp Spáis Nancy Grace NASA sa Róimh.
Léigh freisin: