هابل يرصد تجمعات صغيرة للمادة المظلمة

أوضح المهندس ماجد ابوزاهرة قائلا: وفقًا لنظرية “المادة المظلمة الباردة” المقبولة على نطاق واسع، فإن كل المجرات مطمورة داخل سحب من المادة المظلمة.

تتكون المادة المظلمة نفسها من جسيمات بطيئة الحركة تتجمع لتشكل هياكل تتراوح بين مئات الآلاف من المرات كتلة مجرة ​​درب التبانة إلى تجمعات صغيرة الحجم، والأرصاد الجديدة من تلسكوبات هابل الفضائي تسلط الضوء على طبيعة المادة المظلمة وكيف تتصرف.

فبينما تم إكتشاف تركيزات المادة المظلمة حول المجرات الكبيرة والمتوسطة الحجم، لم يتم العثور على تجمعات أصغر بكثير من المادة المظلمة حتى الآن.

وفي غياب أدلة رصدية لمثل هذه التجمعات الصغيرة، طور بعض علماء الفيزياء الفلكية نظريات بديلة بما في ذلك “المادة المظلمة الدافئة” وتشير هذه الفكرة إلى أن جسيمات المادة المظلمة تتحرك بسرع وتضغط بسرعة كبيرة بحيث لا يمكن دمجها وتكوين تركيزات أصغر.

إن أرصاد تلسكوب هابل الجديدة لا تدعم هذا السيناريو، حيث وجد أن المادة المظلمة “أبرد” على نطاقات أصغر مما يجب أن تكون عليه في نظرية المادة المظلمة الدافئة.

لقد أجريت اختبارات أخرى لنظريات المادة المظلمة في السابق ، ولكن الآن يقدم أقوى دليل على وجود تجمعات صغيرة من المادة المظلمة الباردة.

فمن خلال الجمع بين أحدث التوقعات النظرية والأدوات الإحصائية وارصاد هابل الجديدة أصبح لدينا الآن نتيجة أقوى بكثير مما كان ممكنًا في السابق.

من المعروف بأن البحث عن تركيزات المادة المظلمة المجردة من النجوم يمثل تحديا للعلماء ، ومع ذلك، استخدموا أسلوبًا لا يحتاجون فيه إلى البحث عن تأثير جاذبية للنجوم كآثار للمادة المظلمة.

فقد استهدف الفريق العلمي ثمانية كوازارات قوية تبعد حوالي 10 مليارات سنة ضوئية من الأرض، وقاموا بقياس كيف يتم تشويه الضوء المنبعث من الأكسجين وغاز النيون الذي يدور حول كوازارات الثقوب السوداء بفعل جاذبية المجرة الضخمة التي تقع أمامه التي تعمل كعدسة مكبرة ” مجرات عدسية” وهي تبعد حوالي ملياري سنة ضوئية من الأرض.

باستخدام هذه الطريقة اكتشفوا تجمعات من المادة المظلمة على طول خط رؤية تلسكوب هابل إلى الكوازارات، وكذلك داخل المجرات العدسية المتداخلة وحولها.

وتبين أن التجمعات الصغيرة من المادة المظلمة تعمل بمثابة شقوق صغيرة على العدسة المكبرة تعمل على تغير سطوع وموضع الصور الأربعة للكوازار الواحد.

وتكشف القياسات بأن تركيز المادة المظلمة التي اكتشفها تلسكوب هابل هي 1/10000 إلى 100,000 مرة من كتلة هالة المادة المظلمة في درب التبانة.

وعلى الأرجح فإن العديد من هذه التجمعات الصغيرة لا تحتوي حتى على مجرات صغيرة، وبالتالي كان من المستحيل اكتشافها بالطريقة التقليدية.

ولعل المميز في الاكتشاف الجديد بأن الكوازارات الثمانية خلف المجرات أمامها مصطفة بدقة شديدة حتى أن تأثير انحناء الضوء الذي يطلق عليه “عدسة الجاذبية” ، أنتج أربع صور مشوهة لكل كوازار في منظر نادر وغريب و وجود المادة المظلمة غير السطوع الظاهري وموضع كل صورة كوازار مشوهة.

وقد قارن العلماء هذه القياسات بتنبؤات كيف ستبدو صورة الكوازار بدون تأثير المادة المظلمة، واستخدموا تلك القياسات لحساب تركيزات المادة المظلمة الصغيرة.

وقد نشرت هذه النتائج في الاجتماع 235 للجمعية الفلكية الأمريكية في هونولولو ، بهاواي