يمكن أن تكون المادة المظلمة عائقًا حقيقيًا. قد يؤدي سحب هذه المادة غير المرئية وغير المعروفة في مجرتنا إلى إبطاء قضيب دوار من النجوم في قلب مجرتنا درب التبانة.
استخدم العلماء تقنية لإعادة إنشاء جدول زمني لهذا التباطؤ. تعمل الطريقة إلى حد ما مثل معرفة عمر الشجرة عن طريق عد الحلقات في الجذع. وجدت هذه التقنية أن سرعة الشريط قد تباطأت بنسبة 24 في المائة على الأقل منذ تشكله ، قبل مليارات السنين.
هذا التباطؤ هو "دليل آخر غير مباشر - لكنه مهم - على أن المادة المظلمة شيء ما" ، كما يقول عالم الفيزياء الفلكية مارتن واينبرغ. يعمل في جامعة ماساتشوستس أمهيرست. لطالما اشتبه العلماء في وجود المادة المظلمة ، على الرغم من أنهم لا يستطيعون رؤيتها. يقول واينبرغ إن التباطؤ الجديد هو علامة على المادة المظلمة. بعد كل شيء ، يشير إلى أن "هذا [التباطؤ] لا يمكن أن يحدث بدونه."
تحتوي العديد من المجرات الحلزونية ، بما في ذلك مجرتنا درب التبانة ، على منطقة مركزية على شكل شريط. إنها مليئة بالنجوم. يحيط بها أذرع المجرة. يحتوي الشريط أيضًا على بعض المجموعات:طاقم من النجوم. يجلسون بجانب الشريط ولكن بعيدًا عن مركز المجرة. إنهم محاصرون بتأثير الجاذبية لهذا الشريط. تدور هذه النجوم حول موقع مستقر جاذبيًا يُعرف باسم نقطة لاغرانج.
الشرح:النجوم وعائلاتهم
إذا تباطأ دوران الشريط ، فسوف يزداد طوله. سوف تتحرك أيضا تاجالونغ الشريط إلى الخارج. عندما يحدث ذلك ، ستجمع تلك المجموعة من الملابس المزيد من النجوم. وفقًا لنموذج حاسوبي لهذه العملية ، يجب أن ترتب تلك النجوم الإضافية نفسها في طبقات خارج المجموعة ، كما يقول رالف شونريتش. إنه عالم فيزياء فلكية في جامعة كوليدج بلندن في إنجلترا. تعمل طبقات النجوم كسجل لنمو المجموعة. يقول:"إنها في الواقع مثل الشجرة التي يمكنك قطعها في مجرتك".
درس شونريتش وريمبي شيبا من جامعة أكسفورد في إنجلترا كيف تغير تكوين النجوم في المجموعة من حافتها الخارجية إلى طبقاتها الأعمق.
الأجزاء المختلفة من درب التبانة لها أنواع مختلفة من النجوم. تحتوي بعض أجزاء المجرة على نجوم تحتوي على الهيدروجين والهيليوم وليس غيرها. الأجزاء الأخرى من المجرة بها نجوم ذات عناصر كيميائية أثقل. من خلال النظر في تكوين الطبقات في مجموعة النجوم ، يمكن للعلماء معرفة مكان التقاط المجموعة للطبقات.
لقد عملوا مع بيانات من مركبة الفضاء جايا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية. تميل النجوم الموجودة في الطبقات الخارجية للشريط إلى احتواء عدد قليل من العناصر الأثقل من الهيليوم ، حسبما كشف عملهم. تحتوي نجوم الطبقة الداخلية على المزيد من تلك العناصر الثقيلة. هذا دليل ، كما يقولون ، على أن مجموعة النجوم تتحرك إلى الخارج بسبب تباطؤ الشريط. التقطت المجموعة نجومًا بتركيبات مختلفة أثناء تقدمهم.
يشير تباطؤ الشريط إلى أن قوة الجاذبية تؤثر عليه. وبالتحديد ، يبدو أن المادة المظلمة في المجرة تسحب شريط النجوم هذا. لن تحتوي المادة الطبيعية وحدها على كتلة كافية لتقليل سرعة الشريط. يقول شيبا:"إذا لم تكن هناك مادة مظلمة ، فلن يتباطأ الشريط".
وصف هو وشونريش اكتشافهما في الإخطارات الشهرية للجمعية الملكية الفلكية في أغسطس .
لكن النتائج لها بعض النقاد. يقول عالم الفيزياء الفلكية إسحاق شلوسمان:"هذا لم يقنعني بعد". يعمل في جامعة كنتاكي في ليكسينغتون. على سبيل المثال ، يشك في أن طبقات حلقات الشجرة ستحدث بالفعل. ويضيف أنه "من الصعب تصديق أن هذا هو الحال في نظام واقعي" مقارنة بنموذج الكمبيوتر البسيط.
في المقابل ، يقول واينبرغ إنه على الرغم من أن الدراسة تعتمد على العديد من الافتراضات ، إلا أنه يشك في أنها صحيحة. يقول:"إنها تتمتع بالرائحة الصحيحة".
