المادة المظلمة الغامضة في درب التبانة الداخلية

محاكاة لبنية المادة المظلمة في الكون. تغطي هذه الصورة مساحة 20 ميغا فرسخ ، أو حوالي 1.3 مليار سنة ضوئية. الصورة عبر CfA.

محاكاة للمادة المظلمة في بنية الكون واسعة النطاق. تغطي الصورة مساحة 20 ميغا فرسخ ، أي حوالي 65 مليون سنة ضوئية. على النقيض من ذلك ، يبلغ عرض مجرتنا درب التبانة حوالي 100000 سنة ضوئية.الصورة عبر CfA.

علمنا بوجود مادة مظلمة في الجزء الخارجي من مجرة ​​درب التبانة. في الواقع ، المادة المظلمة المحيطة بمجرتنا والمجرات الحلزونية الأخرى هي ما هيأول علماء الفلكإلى وجود هذه المادة الغامضة - المعروفة الآن بصنع حوالي 26٪ من الكون بأكمله - في عام 1978. الآن تقدم دراسة جديدة دليلاً على وجود المادة المظلمة في الجزء الأعمق من مجرة ​​درب التبانة. قد تكون هناك مادة مظلمة كامنة في نظامنا الشمسي ، وإذا كان الأمر كذلك ، فربما تجدها كاشفات المادة المظلمة اليوم. تزعم الدراسة - التي أعلنتها جامعة ستوكهولم في 9 فبراير 2015 - أنها أثبتت وجود كميات كبيرة من المادة المظلمة حولنا ، وكذلك بيننا وبين مركز مجرتنا درب التبانة. قال علماء الفلك ستوكهولمبالوضع الحالي:

تشكل النتيجة خطوة أساسية إلى الأمام في البحث عن طبيعة المادة المظلمة.

في سبعينيات القرن الماضي ، اكتشف عالما الفلك فيرا روبين وكينت فورد المادة المظلمة بالصدفة. كانوا ينظرون إلى المجرات الحلزونية ولاحظوا أن النجوم البعيدة عن مراكز المجرات ، في المناطق الخارجية ذات الكثافة السكانية المنخفضة ، كانت تتحرك بنفس سرعة تلك الأقرب منها. كان هذا غير متوقع. ومع ذلك ، لم يكن للكتلة المرئية لهذه المجرات جاذبية كافية لإبقاء النجوم الخارجية في مثل هذه المدارات سريعة الحركة. وهكذا واجه علماء الفلك نتيجة مذهلة. يوجد في المجرات أكثر مما تراه العين ، كمية هائلة من المادة غير المرئية في المناطق الخارجية من المجرات حيث النجوم المرئية قليلة نسبيًا. وهكذا ولد مفهوم المادة المظلمة.

كان هذا الاكتشاف خطوة قوية إلى الأمام في فهمنا للكون ، ومنذ ذلك الحين ، أصبح علماء الفلك جيدًا جدًا في استنتاج وجود وخصائص المادة المظلمة من تأثيرات الجاذبية على المادة المرئية والإشعاع. في الواقع ، يُعتقد الآن أن الهيكل الواسع النطاق للكون نفسه مدفوع إلى حد كبير بالمادة المظلمة. ومع ذلك ، لم يكتشف أحد بعد المادة المظلمة بشكل مباشر. يمكننا فقط أن نستنتج أنه موجود ، ولا نعرف أنه موجود.

علاوة على ذلك ، كان من الصعب جدًا إثبات أن المادة المظلمة لا توجد فقط في أطراف مجرتنا درب التبانة ، ولكن أيضًا في الجزء الداخلي من المجرة ، حيث توجد الأرض والشمس. هذا لأن قياساتنا - نفس النوع من القياسات المستخدمة للعثور على المادة المظلمة في المقام الأول - لم تكن دقيقة بما يكفي للكشف عن المادة المظلمة من موقعنا في درب التبانة. قال ميغيل باتو من قسم الفيزياء بجامعة ستوكهولم:

في دراستنا الجديدة ، حصلنا لأول مرة على دليل رصد مباشر لوجود المادة المظلمة في الجزء الأعمق من مجرة ​​درب التبانة.



لقد أنشأنا التجميع الأكثر اكتمالا حتى الآن للقياسات المنشورة لحركة الغاز والنجوم في مجرة ​​درب التبانة ، وقارننا سرعة الدوران المقاسة بالسرعة المتوقعة في ظل افتراض وجود المادة المضيئة فقط في المجرة.

لا يمكن تفسير الدوران المرصود ما لم توجد كميات كبيرة من المادة المظلمة حولنا ، وبيننا وبين مركز المجرة.

ستسمح طريقتنا بالملاحظات الفلكية القادمة لقياس توزيع المادة المظلمة في مجرتنا بدقة غير مسبوقة. سيسمح هذا بتحسين فهمنا لبنية مجرتنا وتطورها ، وسيؤدي إلى تنبؤات أكثر قوة للعديد من التجارب في جميع أنحاء العالم التي تبحث عن جسيمات المادة المظلمة. لذلك تشكل الدراسة خطوة أساسية إلى الأمام في البحث عن طبيعة المادة المظلمة.

النقاط الحمراء والزرقاء هنا - والمغطاة على صورة قرص مجرة ​​درب التبانة كما تُرى من نصف الكرة الجنوبي - هي نقاط قاس فيها علماء الفلك في ستوكهولم حركة النجوم والغاز في مجرتنا. يمثل اللون الأزرق أو الأحمر حركتهم النسبية فيما يتعلق بشمسنا. توضح الهالة الزرقاء المتناظرة كرويًا توزيع المادة المظلمة. الصورة عبر سيرج برونير وجامعة ستوكهولم.

النقاط الحمراء والزرقاء هنا - والمغطاة على صورة قرص مجرة ​​درب التبانة كما تُرى من نصف الكرة الجنوبي - هي نقاط قاس فيها علماء الفلك في ستوكهولم حركة النجوم والغاز في مجرتنا. يمثل اللون الأزرق أو الأحمر حركتهم النسبية فيما يتعلق بشمسنا. توضح الهالة الزرقاء المتناظرة كرويًا توزيع المادة المظلمة. الصورة عبر سيرج برونير وجامعة ستوكهولم.

الخلاصة: يقول علماء الفلك في ستوكهولم إن تقنيتهم ​​الجديدة كشفت عن المادة المظلمة في مجرة ​​درب التبانة الداخلية ، بما في ذلك المنطقة التي توجد فيها الشمس والأرض. إذا كان الأمر كذلك ، فربما تجد كاشفات المادة المظلمة اليوم ، مقدمة الأولىمباشرةكشف المادة المظلمة.

عبر ساينس ديلي