حلقت مجرة ​​من المادة المظلمة 'فقط' على حافة مجرة ​​درب التبانة

قلب مجرة ​​درب التبانة - صورة مركبة بواسطة تلسكوبات سبيتزر وهابل وشاندرا

من الواضح أن جميع أخبار الفضاء الرائعة قد اندلعت في الاجتماع الأخير للجمعية الفلكية الأمريكية. في الأسبوع الماضي ، عرض علماء من اجتماع AAS بعضًا من صور رائعة للنجوم الجامحةما زالوا يحصلون عليه من تلسكوب سبيتزر الفضائي. الآن ، من نفس المؤتمر يأتي 'أول تفسير معقول لتموجات المجرة، والذي يتنبأ بوجود مجرة ​​قزمة من المادة المظلمة طارت وتسبب في حدوث تشوهات في سحب الغاز والغبار على حافة درب التبانة. لقد حيرت هذه التشوهات علماء الفلك منذ أن لاحظناها لأول مرة باستخدام التلسكوبات الراديوية منذ أكثر من عقد.

هذا التنبؤ هو الأول من تخصص جديد تمامًا يسمى علم الجالاكتوز ، كان رائدًا من قبل Sukanya Chakrabarti من RIT ومعلمها في بيركلي ليو بليتز. تحدثت تشاكرابارتي في مؤتمر AAS في كيسيمي ، موضحة كيف اكتشف فريقها أين يجب أن تكون المجرة: باستخدام تموجات في الفضاء، و 'مقياس' بين النجوم يسمى Cepheid متغير النجوم.



نجم متغير Cepheid كما صوره هابل

نجم متغير Cepheid كما صوره هابل



مجرة المادة المظلمة؟

المادة المظلمة هي في الواقع اسم عنصر نائب لنوع افتراضي من المادة لا يمكننا رؤيته باستخدام التلسكوبات ولا نفهمه حقًا حتى الآن ، بعض الأشياء غير المرئية التي تلتف الزمكان إلى الداخل نحو مركزه بسحب الجاذبية. نستنتج وجود المادة المظلمة والطاقة المظلمة لأننا نلاحظ حدوث أشياء للمادة العادية والطاقة العادية التي لا يمكننا تفسيرها بطريقة أخرى. وعلينا أن نسمي كل ما هو عليهشيئا مالذلك نسميها المادة المظلمة ، لأننا لا نستطيع رؤيتها مقابل سواد الفضاء.

قزم-المادة المظلمة-المجرة-اضطراب-تشاكرابارتي

محاكاة توزيع النجوم (العلوية) والغاز في مجرة ​​درب التبانة بعد القمر الصناعي القزم (أسفل اليسار) شوش عليها. رصيد الصورة: S. Chakrabarti



في هذه الحالة ، الملاحظة التي واجهنا صعوبة في شرحها هي أن هناك موجات في سحب الغاز والغبار على حافة مجرتنا. توزيع الكتلة غريب بطريقة لا معنى لها بناءً على ما نعرفه عن تاريخ المجرة. لكن أعد عقارب الساعة إلى الوراء ، ضع في اعتبارك الاضطرابات في النظام ، ويمكنك العثور على آثار مسار عبر السحب: متجه خطي واضح وسط كل الحركة الدائرية

يشير هذا المتجه إلى مجموعة ثلاثية متقاربة من النجوم المفيدة للغاية: متغيرات Cepheid ، وهي النجوم التي يتيح لنا تغير حجمها تحديد مكانها بالضبط في الفضاء. في هالة نجم Cepheid المتغير ، يسخن الإشعاع النجمي الهيليوم المتأين إلى سطوع متوهج. يتمدد الهيليوم مع ارتفاع درجة حرارته ، ويصل إلى نقطة انعطاف حرارية في الفضاء ، ثم ينهار عندما يبرد ويصبح معتمًا - فقط ليتم تسخينه مرة أخرى بواسطة وهج النجم. رغوة الصابون ، اشطف ، كرر بانتظام المسرع لمدة عشرة مليارات سنة أو نحو ذلك. هذه نجوم قديمة ومفهومة جيدًا. استخدمنا Cepheids الوامضة لإنشاء سلم المسافة الكوني وثابت هابل.

لذلك ، نحن نعرف مكان وجود هذا الثلاثي من النجوم في الفضاء. إنهم في المكان المناسب في الوقت المناسب ، يسيرون في الاتجاه الصحيح. تؤكد حركتها الصحيحة وانزياح دوبلر أنها لا يمكن أن تكون جزءًا من مجرتنا ؛ إنها تبتعد بسرعة كبيرة وبزاوية شديدة الانحدار.



لكن لا يمكن لثلاثة نجوم وحيدة أن تخلق الاضطراب المجري الذي نراه. لابد أنه كان هناك شيء آخر. من الواضح أن شيئًا كبيرًا قد مرّ عبر الحافة ، في وقت ما حول انفجار كوكبنا الكمبري. لقد أزعج الغاز والغبار على حافة مجرة ​​درب التبانة مثل أعقاب خلف زورق سريع. يجب أن نرى مجرة ​​هناك ، إذا كان هناك بالفعل تحليق من مجرة ​​أخرى. لكن بدلاً من ذلك ، نرى فراغًا مشبوهًا في السماء حول نجوم Cepheid. تتنبأ تشاكرابارتي وفريقها بأنها مجرة ​​قزمية من المادة المظلمة: مجرة ​​تابعة صغيرة لا تتراكم بما يكفي من المادة الطبيعية لتكوين العديد من النجوم لكي نراها. قال بليتز: 'تؤكد هذه الملاحظات بشكل أساسي أن مجرة ​​سوكانيا توقعت وجودها ولكن لم يكن بإمكانها رؤيتها'. ثلاثي متغيرات Cepheid هو القلب المنبّه الذي ينبض في مركز مجرة ​​المادة المظلمة ، متسارعًا بعيدًا في الفضاء بين المجرات.

في الوقت الحالي ، أفضل تفسير لدينا للمادة المظلمة هو أنها على الأرجح مصنوعة من جسيمات لم نتعرف عليها بعد: جسيمات لها كتلة ، ولكنها تتفاعل فقط من خلال الجاذبية والقوة النووية الضعيفة التي تبقي النيوكليونات عن بعضها. معظم الكتلة في الكون المرئي هي مادة مظلمة. يقودنا التثليث مثل هذا إلى فهم ماهية المادة المظلمة وكيف تعمل ، وربما حتى أقرب إلى النظرية الموحدة الكبرى للحياة والكون وكل شيء بعيد المنال.

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com