حقوق الصورة: هابل
قام اثنان من علماء الفلك الكندي والولايات المتحدة بصنع خريطة مفصلة لهالة المادة المظلمة التي يبدو أنها تحيط بجميع المجرات. شوهدت هذه الهالة المسطحة على شكل كرة من خلال قياس كيفية ثقل الجاذبية من مجرة أقرب للضوء من جسم بعيد يمر خلفه ؛ تقنية تسمى عدسة الجاذبية.
قام اثنان من علماء الفلك U وزميل أمريكي بإجراء أول قياسات لحجم وشكل هالات المادة المظلمة الضخمة التي تحيط بالمجرات.
يقول الباحث الرئيسي هينك هويكسترا ، "إن نتائجنا تعطينا أوضح صورة لجزء غامض للغاية من عالمنا".
زميل ما بعد الدكتوراه في المعهد الكندي للفيزياء الفلكية النظرية في جامعة تي. "باستخدام فيزياء بسيطة نسبيًا ، يمكننا الحصول على أول لمحة مباشرة لنا عن حجم وشكل هذه الهالات التي تزيد كتلتها بمقدار 50 مرة عن الجزء الذي ينتج الضوء من المجرات الذي يمكننا رؤيته." قدم هو وفريقه النتائج التي توصلوا إليها في 25 يوليو في الجمعية العامة الخامسة والعشرين للاتحاد الفلكي الدولي في سيدني ، أستراليا.
يشير بحثهم إلى أن هالات المادة المظلمة تمتد أكثر بخمس مرات من النجوم المرئية في المجرة ، كما يقول هويكسترا. في حالة مجرتنا درب التبانة ، يقول ، تمتد الهالة إلى أكثر من 500000 سنة ضوئية وتزن حوالي 880 مليار مرة أكثر من الشمس. كما توفر النتائج دعمًا قويًا لنموذج "المادة المظلمة الباردة" للكون.
المادة المظلمة لا تصدر ضوءًا ، وبالتالي لا يمكن رؤيتها مباشرة ،
يوضح هويكسترا. والدليل الوحيد على وجودها يأتي من سحبها الجاذبي للنجوم والغاز والأشعة الضوئية. يعتقد أن المادة المظلمة تمثل ما يقرب من 25 في المائة من إجمالي الكتلة في الكون ، مع كون بقية الكون يتكون من مادة طبيعية (خمسة في المائة) وطاقة مظلمة (70 في المائة).
حتى الآن ، جاءت معظم المعلومات حول المادة المظلمة من قياسات حركة الغاز والنجوم في المناطق الداخلية للمجرات. وقد جاءت بيانات مهمة أخرى من محاكاة الكمبيوتر لتشكيل بنية الكون. ومع ذلك ، لا يمكن للعلماء تفسير نتائجهم حول المادة المظلمة إلا إذا كان صحيحًا أن المجرات محاطة بهالات ضخمة ثلاثية الأبعاد.
يؤمن غالبية الفلكيين بما يسمى نظرية المادة المظلمة الباردة للكون ، والتي تشير إلى أن هذه الهالات مسطّحة قليلاً. تؤكد نتائج Hoekstra ذلك. باستخدام التقنية الجديدة نسبيًا للعدسة التثاقلية الضعيفة التي تسمح لعلماء الفلك بدراسة حجم وشكل المادة المظلمة ، قام الفريق بقياس أشكال أكثر من 1.5 مليون مجرة بعيدة باستخدام منظار كندا - فرنسا - هاواي في هاواي. يقول هوكسترا: "لقد أعطتنا التغييرات الصغيرة في أشكال المجرات مؤشراً قوياً لنا على أن الهالات مسطحة بالأرض ، مثل كرة مطاطية مضغوطة إلى نصف حجمها".
يمكن تطبيق نتائجهم أيضًا على نقاش علمي أكبر حول طبيعة الكون. طور بعض العلماء نظريات حول الكون باستخدام افتراض أن المادة المظلمة غير موجودة ، ونتيجة لذلك ، اقترحوا تغييرات على قانون الجاذبية. ومع ذلك ، فإن Hoekstra على ثقة من أن النتائج التي توصل إليها فريقه ستدحض هذه النظريات.
أُجري البحث مع البروفيسور هوارد يي من قسم الفلك والفيزياء الفلكية بجامعة تي ، ومايكل جلادرز ، وهو طالب سابق في الدراسات العليا من جامعة تي ، يعمل الآن في مراصد معهد كارنيغي في واشنطن في باسادينا ، كاليفورنيا. وقد تم تمويله من قبل العلوم الطبيعية ومجلس البحوث الهندسية في كندا و U من T.
المصدر الأصلي: بيان صحفي لجامعة تورنتو
