كان العلماء يعتقدون أن كل المجرات كانت مادة مظلمة ، لكنهم عثروا على واحدة فقط بدونها

كان العلماء يعتقدون أن كل المجرات كانت مادة مظلمة ، لكنهم عثروا على واحدة فقط بدونها

هذا الاكتشاف يتحدى الافتراض بأن المادة الغامضة ضرورية لتشكيل المجرة

المادة المظلمة هي فقط - إنها مظلمة.

تنتشر هذه المادة الغامضة عبر الكون ، ولا تتفاعل مع الضوء ، مما يجعل من الصعب للغاية اكتشافها. لم يقم العلماء بعد بقياس المادة المظلمة بشكل مباشر ، ولكن يعتقد أنها تشكل حوالي 27٪ من الكون (مقارنة بـ 5٪ فقط من المادة المعروفة مثل النجوم والمجرات). بدون المادة المظلمة ، لن تضيف النماذج النظرية لكوننا ببساطة.

لكن فكرة أن المادة المظلمة هي مكوّن ضروري لتشكيل المجرات يجري اختبارها ، حسب تقارير ويل دونهام في رويترز. وجد علماء الفلك مجرة بعيدة يبدو أنها لا تحتوي على أي مادة مظلمة أو لا تقريبًا.

اكتشف الباحثون هذه المجرة المتفرقة ، التي تُدعى NGC1052-DF2 باستخدام Dragonfly Telephoto Array ، وهو تلسكوب مقيم في نيو مكسيكو بني من أجزاء الكاميرا المصممة لاكتشاف هياكل المجرات الباهتة. ثم تابعوا التحليل ، وجمعوا المزيد من البيانات باستخدام تلسكوب هابل الفضائي ، وكذلك مرصد جيمني نورث وكيك في هاواي.

يظهر التحليل أن DF2 المنتشر جدا يقع على بعد حوالي 6.5 مليار سنة ضوئية وهو تقريبا نفس حجم مجرتنا مجرة درب التبانة ، لكنه يحتوي على 200 مرة أقل من النجوم. اكتشفت النطاقات 10 مجموعات مدمجة من هذه النجوم ، والتي تعرف أيضًا باسم العناقيد الكروية ، داخل المجرة ، وفقًا لبيان صحفي صادر عن الجوزاء. لكن تلك العناقيد كانت تتحرك أبطأ بكثير مما تنبأت به نماذج العلماء ، مما يشير إلى وجود كتلة أقل في النظام مما هو متوقع إذا كانت المادة المظلمة موجودة. الباحثون بالتفصيل نتائجهم في دراسة نشرت في مجلة الطبيعة.

يقول بيتر فان دوكوم من جامعة ييل ، وهو قائد فريق البحث: "إذا كانت هناك أي مادة مظلمة على الإطلاق ، فهي قليلة جدًا. يمكن للنجوم في المجرة أن تمثل كل الكتلة ، ولا يبدو أن هناك أي غرفة للمادة المظلمة. "

يقلب DF2 النظريات الحالية حول كيفية تشكل المجرات ، والتي تتنبأ بأن خطورة المادة المظلمة ضرورية للمجرات المبكرة للتعليق معًا. يقول فان دوكوم عن DF2 في البيان الصحفي: "يشبه الأمر أنك تأخذ مجرة ، ولديك فقط الهالة النجمية والعناقيد الكروية ، ونسيت بطريقة ما صنع كل شيء آخر". "لا توجد نظرية توقعت هذه الأنواع من المجرات. المجرة هي لغز كامل ، لأن كل شيء عنها غريب. إن الطريقة التي تتبعها فعليًا لتشكيل أحد هذه الأشياء غير معروفة تمامًا ".

في حين أن هذا الاكتشاف قد يبدو أنه يدحض وجود المادة المظلمة — أو يشير إلى أنه غير ضروري لتكوين المجرات ، إلا أنه قد يؤدي فعلًا عكس ذلك. يمثل اكتشاف DF2 خطوة مهمة في تأكيد وجود المادة المظلمة.

وكما ذكرت نولا تايلور ريد في موقع Space.com ، فإن النظريات التي تشكك في وجود مادة مظلمة تجادل بأن تأثيرات الجاذبية التي ينسبها العلماء إلى المادة يمكن تفسيرها بتعديل ما نعرفه عن الجاذبية والفيزياء الفلكية. "في تلك النظريات ، المادة المظلمة ليست حقيقية بل هي وهم ، ناجم عن افتقارنا إلى معرفة الجاذبية على المقاييس الكبيرة" ، يقول فان دوكوم. "إذا كان هذا هو الحال ، يجب أن تظهر كل مجرة توقيع المادة المظلمة - إنها ليست شيئًا يمكنك تشغيله أو إيقاف تشغيله في تلك النماذج." لكن DF2 لا يبدو أنه يحتوي على مادة مظلمة ، مما يشير إلى أن الأمر ليس مجرد "وهم" أو خلل في المعادلة.

وكما ذكر ريان ف. ماندلباوم في Gizmodo ، في عام 2016 ، وجد نفس الفريق من علماء الفلك مجرة أخرى منتشرة للغاية تسمى Dragonfly 44 تبدو وكأنها مصنوعة من المادة المظلمة بنسبة 99.99 في المائة ، مما يبين كيف يمكن أن تكون هذه المجرات المنتشرة غريبة ومتغيرة.

إذا لم تكن المادة المظلمة موجودة لمساعدة نموذج DF2 ، فكيف حدث ذلك؟ وكما يقول ريدز ، يعتقد الباحثون أنه كان من الممكن أن يتشكل عندما تم دمج مجرتين أخريين. يمكن جعل DF2 المنتشر من الغاز والحطام يلقي بها خلال هذا الاندماج. والاحتمال الآخر هو أن الرياح البينجمية جمعت ما يكفي من المواد لمساعدة المجرة المنخفضة الكتلة على الاندماج.

وفقا للبيان الصحفي ، حدد الفريق 23 مجرة أخرى منتشرة ، بما في ذلك ثلاثة منها بخصائص مشابهة لـ DF2 ، ونأمل أن نبدأ في فحصها بالتفصيل قريبا لنشر أسرارها.