النورس الكوني عبارة عن مجرة - مجموعة ضخمة من النجوم - تبعد حوالي 11.3 مليار سنة ضوئية. تحتوي هذه المجرة أيضًا على لغز. تتسابق نجومها الخارجية بسرعة كبيرة للغاية بحيث لا يمكن دفعها فقط بفعل جاذبية غاز المجرة ونجومها. وبدلاً من ذلك ، فإنهم يتحركون وكأنهم مدفوعون بقوة غير مرئية. ويبدو أن هذا يشير إلى وجود المادة المظلمة ، حسبما أفاد العلماء الآن.
يبدو أن معظم الكون مليء بالمادة المظلمة ، وهي مادة غامضة وغير مرئية. يعرف الفلكيون أنه موجود بالطريقة التي تتفاعل بها كتلته - عبر الجاذبية - مع المادة المرئية.
إذا كان النورس الكوني أحد هذه المستودعات ، فستكون المجرة الأبعد حتى تمتلئ بالمادة المظلمة.
تعمل فيرونيكا موتا في جامعة فالبارايسو في تشيلي. شاركت عالمة الفيزياء الفلكية هذه وزملاؤها النتائج الجديدة التي توصلوا إليها في 8 أغسطس على موقع arXiv.org.
تقول:"في كوننا القريب ، ترى هالات المادة المظلمة هذه حول مجرات مثل مجرتنا". "لذا يجب أن نتوقع أنه في الماضي ، كانت تلك الهالة موجودة أيضًا." ولأن الضوء القادم من المجرات البعيدة يصل إلينا منذ زمن بعيد ، فإن هذه البيانات الجديدة تشير إلى وجود المادة المظلمة في تلك الأزمنة القديمة جدًا.
استخدمت موتا وفريقها التلسكوبات الراديوية في تشيلي. تُعرف باسم ALMA ، وهي اختصار لمصفوفة أتاكاما لارج مليمتر / دون مليمتر. قامت هذه التلسكوبات بقياس سرعة الغاز عبر القرص المرئي للنورس الكوني ، والذي يمتد من المركز عبر مسافة حوالي 9800 سنة ضوئية. تظهر نتائج ALMA أن نجوم المجرة تسرع كلما ابتعدت عن مركز المجرة.
هذا إعداد غريب لمعظم الأجسام المدارية. عندما تدور الكواكب حول نجم ، على سبيل المثال ، تتحرك الكواكب الأبعد بشكل أبطأ. ولكن يمكن تفسير سرعات غاز النورس الكوني إذا كانت المادة المظلمة تهيمن على المناطق البعيدة للمجرة ، والتي تسرع الأشياء على طول.
البيانات الجديدة تتحدى بعض البيانات السابقة
قدمت قياسات مماثلة لمجرة درب التبانة والمجرات المجاورة لها واحدة من أولى العلامات على احتمال وجود المادة المظلمة بالفعل. لكن هذه البيانات لا يمكن أن تكشف مما تتكون المادة المظلمة في الواقع. لا يزال الفيزيائيون يحاولون الكشف المباشر عن الجسيمات المقترحة التي تشكل المادة المظلمة.
النتيجة الجديدة التي توصل إليها فريق موتا تتحدى أحد الادعاءات الأخيرة. في العام الماضي ، ذكر الباحثون أن مثل هذه المجرات البعيدة تفتقر بشكل غريب إلى المادة المظلمة. قاد عالم الفلك راينهارد جينزل من معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض في جارشينج بألمانيا فريقًا يبحث في هذه المشكلة. ووجدوا أن أكثر من 100 مجرة بعيدة تبقي نجومها الأبطأ عند الحواف ونجوم أسرع أقرب منها. هذا يعني أن هذه المجرات لن تتطلب سوى القليل من المادة المظلمة أو لا تتطلبها على الإطلاق.
يقول ريتشارد إليس إن التقرير الذي أعدته مجموعة جينزل "تم النظر إليه بحماسة وتشكك". إنه عالم كوزمولوجي في جامعة كوليدج لندن ولم يشارك في أي من الدراستين. ويخلص إليس الآن إلى أنه "من المنطقي جدًا للآخرين فحص المجرات في هذه [المسافات] بطرق مختلفة".
تمكنت موتا وزملاؤها من تركيز مسبارهم على المادة المظلمة بفضل حطام قطار مجري ضخم. يسمى هذا الاصطدام الكوني ، المسمى Bullet Cluster ، مثل تلسكوب ضخم. يقع Cosmic Seagull خلف Bullet Cluster (على الأقل من منظور الأرض). تعمل كتلة العنقود على تغيير ضوء النورس في ظاهرة تُعرف باسم عدسة الجاذبية .
في الواقع ، أكسب هذا التشويه اسم المجرة القرصية الشكل:ذكّرت الصور الأولى لها فريق موتا بشعار طائر النورس لمهرجان موسيقي شهير في فينيا ديل مار ، تشيلي. والأهم من ذلك ، أن هذا التشويه كبر ضوء المجرة بمقدار 50 ضعفًا - وهو رقم قياسي جديد.
كتب إليس في رسالة بريد إلكتروني أن فريق Motta "يمتلك بيانات رائعة". ملاحظاتهم ، ومع ذلك ، محدودة. على سبيل المثال ، نظر الفريق إلى مجرة واحدة فقط. وهذه المجرة أصغر بكثير وأقل كتلة من تلك التي يبدو أنها تستضيف القليل من المادة المظلمة. علاوة على ذلك ، لا تغطي ملاحظات التلسكوبات قرص المجرة بأكمله. وهذا يعني أن النجوم التي تتجاوز ما يمكن للفريق مشاهدته قد تكون أبطأ من تلك التي تمكنوا من رؤيتها.
يوافق موتا على إمكانية حدوث تباطؤ بعيد المدى. ومع ذلك ، تشير إلى أن ملاحظاتها تغطي نفس الجزء من قرص النورس الكوني كما فعلت دراسة المجرات التي بدت قصيرة في المادة المظلمة.
"نحن تقريبًا في المكان الذي يجب أن نرى فيه نقطة التحول ،" إذا كانت موجودة ، من النجوم السريعة إلى النجوم البطيئة ، كما تقول. للتأكد ، "نحن بحاجة إلى تمديد الدراسة." في الواقع ، تم منح فريقها مزيدًا من الوقت مع ALMA العام المقبل لمواصلة البحث.
