مجرة غامضة خالية من المادة المظلمة تحيّر علماء الفلك

حيرت مجرة ​​فائقة الانتشار وغنية بالغاز على بعد نحو 248 مليون سنة ضوئية من الأرض، علماء الفلك بشأن كيفية ترابطها في ظل غياب المادة المظلمة.

وتوفر المادة المظلمة “سقالات” حيوية للكون، حيث يعتقد العلماء أنها بمثابة “غراء” يربط المجرات معا.

ووضع العلماء فرضية المادة المظلمة لتفسير جزء كبير من مجموع كتلة الكون، إلا أنه لم يتمكن أي تلسكوب من رصدها بشكل مباشر، حيث من الواضح أنها لا تبعث ولا تمتص الضوء أو أي إشعاع كهرومغناطيسي آخر. وعوضا عن ذلك، يُستدل على وجود المادة المظلمة وعلى خصائصها من آثار الجاذبية التي تمارسها على المادة المرئية، والإشعاع، والبنية الكبيرة للكون.

واكتشف فريق من علماء الفلك من هولندا والمملكة المتحدة والولايات المتحدة، مؤخرا، أدلة على وجود ست مجرات يبدو أنها تحتوي على مادة مظلمة قليلة جدا، أو خالية على الإطلاق من المادة المظلمة.

وركز الفريق على منطقة خالية تماما من المادة المظلمة على ما يبدو، وهي مجرة AGC 114905، الواقعة في كوكبة الحوت، لتقوية أدلتهم.

وصنف العلماء المجرة على أنها مجرة ​​قزمة منتشرة للغاية، حيث يشير اسم “المجرة القزمة” إلى اللمعان وليس إلى الحجم.

ويبلغ حجم AGC 114905 حجم مجرة ​​درب التبانة تقريبا، مع عدد أقل من النجوم بألف مرة. لذا فهي قاتمة نوعا ما.

وجمع علماء الفلك بيانات حول دوران الهيدروجين في AGC 114905 بين يوليو وأكتوبر 2020.

واستخدم الفريق تقنية قياسية للكشف عن وجود المادة المظلمة في AGC 114905، والتي تتضمن رسما بيانيا لموضع وسرعة دوران غاز المجرة.

وبعد 40 ساعة من الفحص باستخدام التلسكوب الراديوي ذي المصفوفة الكبيرة جدا عالي القدرة في نيو مكسيكو، وجدوا أن حركات الغاز يمكن تفسيرها بالمادة العادية وحدها فقط.

ووفقا للنماذج النظرية، يجب أن ترتبط هذه المجرات المتناثرة ببعضها البعض بواسطة المادة المظلمة، وهي المادة الغامضة غير المرئية التي تشكل بحسب التقديرات نحو 85% من كل المادة في الكون. ولكن عندما قاس علماء الفلك AGC 114905، وجدوا أن هذه المجرة الغريبة لا تحتوي على أي شيء على الإطلاق.

وقال بافل مانسيرا بينابوت من معهد كابتين الفلكي بجامعة جرونينجنور، ومؤلف الدراسة في بيان: “عندما اكتشفنا ست مجرات بها القليل من المادة المظلمة أو لا تحتوي على مادة مظلمة، طُلب منا إعادة القياس مرة أخرى، وسنرى أنه ستكون هناك مادة مظلمة حول المجرة. ومع ذلك، بعد أربعين ساعة من الملاحظات التفصيلية، أصبح الدليل على وجود مجرة ​​خالية من المادة المظلمة أقوى”.

ولا يعد فريق مانسيرا بينابوت أول من طرح فكرة المجرات من دون المادة المظلمة، حيث أن AGC 114905 ليست أول مجرة ​​خالية من المادة المظلمة اكتشفها علماء الفلك. ففي عام 2018، وجد فريق بقيادة عالم الفلك بجامعة ييل بيتر فان دوكوم أن مجرة ​​تسمى NGC 1052-DF2، على بعد نحو 60 مليون سنة ضوئية من الأرض، يبدو أنها لا تحتوي على مادة مظلمة.

ويعتقد العلماء أن المجرة يمكن أن تكون “نُهبت” من مادتها المظلمة بواسطة مجرة ​​أخرى قريبة وأكثر ضخامة. ومع ذلك، فإن الشيء الغريب هو أنه لا يبدو أن هناك مجرة ​​قادرة على القيام بمثل هذا العمل الفذ تجاور AGC 114905.

وفي غضون ذلك، يقوم العلماء بفحص مجرة ​​قزمة ثانية فائقة الانتشار من المجموعة المكونة من ستة مجرات.

وقال العلماء في البيان إنهم إذا لم يجدوا أي أثر للمادة المظلمة في تلك المجرة أيضا، ما سيعزز نظرية وجود المجرات الخالية من المادة المظلمة.

المصدر: سبيس