علماء الفلك يتوصلون إلى حل محتمل للغز المادة المظلمة!

كشفت المجرة الغامضة NGC 1052-DF4، الواقعة على بعد 44 مليون سنة ضوئية، العام الماضي أنها تحتوي على كمية منخفضة بشكل صادم من المادة المظلمة، وتشكل تحديا كبيرا لنماذج تشكيل المجرات.ووجد بحث جديد أن NGC 1052-DF4 تفتقر بالفعل إلى المادة المظلمة بسبب مجرة ​​أخرى قريبة.وقالت عالمة الفيزياء الفلكية ميريا مونتيس، من جامعة نيو ساوث ويلز في أستراليا ومعهد علوم تلسكوب الفضاء: "المادة المظلمة ليست موجودة لأنها أزيلت بالفعل. وجدنا أن الجاذبية من المجرة الضخمة القريبة NGC1035 تزيل نجومها - والمادة المظلمة".وأعلن عن اكتشاف NGC 1052-DF4 في العام الماضي، وكانت هذه هي المجرة الثانية من نوعها - مجرة ​​خافتة شديدة الانتشار - التي يُعثر عليها بسبب المادة المظلمة المستنفدة. 

وتمثلت المشكلة في أن المادة المظلمة ضرورية لتكوين المجرات في المقام الأول.ونعلم أن معظم المجرات لديها جاذبية أكبر بكثير مما يمكن أن تخلقه المادة العادية، التي يمكن اكتشافها. وهناك كتلة مخفية في الكون تخلق هذه السحب الإضافية ، وبدون ذلك، وفقا لفهمنا لتشكيل المجرات، لن يكون هناك ما يكفي من الجاذبية لانهيار المادة لتكوين مجرات صغيرة.وبدا الأمر وكأنه يقترب من الحل عندما وجد فريق من علماء الفيزياء الفلكية أن DF2 كانت في الواقع أقرب كثيرا إلينا مما اعتقد في البداية. وهذا يعني أن الكتلة أقل بكثير من الحسابات الأولية المقترحة، وأن نسبة المادة العادية كانت أقل بكثير. وبمجرد اكتمال الحسابات المستندة إلى المسافة المنقحة، كان لدى DF2 كمية طبيعية جدا من المادة المظلمة.

وكانت سرعات مجموعات النجوم داخل المجرة ما تزال تشير إلى وجود مادة مظلمة أقل بكثير مما كان ينبغي أن يكون.وباستخدام تلسكوب IAC80، وGran Telescopio Canarias، وتلسكوب هابل الفضائي، اكتشف الباحثون نجوما تُسحب من DF4، بما يتفق مع تفاعل مع المجرة الحلزونية الأكبر بكثير NGC 1035. وقالت مونتيس: "أظهرت الأوراق البحثية الأولية أن المجرة لها شكل متماثل "مريح" للغاية، ما يشير إلى عدم وجود قوى خارجية تزعجها. لكن صورنا العميقة تظهر أن هذه المجرة تتأثر في الواقع بالمجرة المجاورة لها - اكتُشفت للتو في بداية التفاعل. والجزء الداخلي من المجرة يحافظ على شكله، لكن الأجزاء الخارجية الأكثر خفوتا هي المكان الذي ترى فيه هذه "ذيول المد والجزر": النجوم التي انفصلت بالفعل عن المجرة".

ونظرا لأن المادة المظلمة تحيط بالمجرات في هالة كبيرة، فإن هذا التجريد من المد والجزر سيزيل معظم المادة المظلمة في المجرة الأصغر قبل التأثير على النجوم، كما أشارت مونتيس. وتبدأ النجوم في التجريد بمجرد أن ينخفض ​​محتوى المادة المظلمة إلى أقل من 10 إلى 15% من الكتلة الكلية للمجرة.وفي حالة DF4، قدر الفريق أن المادة المظلمة تشكل واحدا بالمائة فقط من الكتلة الكلية.وقال عالم الفيزياء الفلكية، إغناسيو تروجيلو، من معهد الفضاء الفلكي في جزر الكناري: "مع مرور الوقت، سيتم تفكيك NGC1052-DF4 بواسطة النظام الكبير حول NGC1035، مع بعض من نجومها على الأقل تطفو بحرية في الفضاء السحيق. لكن على الأقل لا يتعين علينا العودة إلى لوحة الرسم الخاصة بتكوين المجرات".ونُشر البحث في مجلة Astrophysical .

قد يهمك ايضا:

درجة حرارة المجرات قد ارتفعت كثيرا خلال عشرة مليارات سنة الأخيرة

الفلكيون يؤكّدون أنّ سرعة تشكل النجوم في المجرات القريبة تتلاشى