تستمر المادة المظلمة في إرباك الفلكيين ، كما أظهر مرصد تشاندرا للأشعة السينية التابع لناسا مع الكشف عن غلاف واسع من المادة المظلمة حول مجرة إهليلجية معزولة. يتعارض هذا الاكتشاف مع البيانات الضوئية التي تشير إلى ندرة المادة المظلمة حول المجرات المماثلة ، وتثير تساؤلات حول كيفية اكتساب المجرات والحفاظ على هالات المادة المظلمة هذه.
المجرة المرصودة ، والمعروفة باسم NGC 4555 ، غير عادية من حيث أنها مجرة إهليلجية كبيرة إلى حد ما وليست جزءًا من مجموعة أو مجموعة من المجرات. في ورقة ستنشر في عدد 1 نوفمبر 2004 من الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية ، إيوان أوسوليفان من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية في كامبريدج ، ماجستير وتريفور بونمان من جامعة برمنغهام ، المملكة المتحدة ، استخدم بيانات شاندرا لإظهار أن المجرة مدمجة في سحابة من 10 درجة مئوية من الغاز المئوي.
يبلغ قطر هذه السحابة الغازية الساخنة حوالي 400000 سنة ضوئية ، أي ضعف ضعف المجرة المرئية. هناك حاجة إلى غلاف ضخم ، أو هالة ، من المادة المظلمة لقصر السحابة الساخنة على المجرة. يبلغ إجمالي كتلة هالة المادة المظلمة حوالي عشرة أضعاف كتلة النجوم في المجرة ، وكتلة 300 مرة من سحابة الغاز الساخن.
تشير مجموعة متزايدة من الأدلة إلى أن المادة المظلمة - التي تتفاعل مع نفسها والمادة "الطبيعية" فقط من خلال الجاذبية - هي الشكل السائد للمادة في الكون. وفقًا لنظرية "المادة المظلمة الباردة" الشائعة ، تتكون المادة المظلمة من جسيمات غامضة خلفها الكون المبكر الكثيف الذي كان يتحرك ببطء عندما بدأت تتشكل المجرات وعناقيد المجرات.
قال أوسوليفان: "تؤكد الخصائص الملحوظة لـ NGC 4555 أن المجرات الإهليلجية يمكن أن تمتلك هالات المادة المظلمة الخاصة بها ، بغض النظر عن بيئتها". "هذا يطرح سؤالًا مهمًا: ما الذي يحدد ما إذا كانت المجرات الإهليلجية تحتوي على هالات المادة المظلمة؟"
توجد معظم المجرات الإهليلجية الكبيرة في مجموعات وعناوين المجرات ، ومن المحتمل أن تكون نتاج اندماج مجرتين حلزونيتين. في مثل هذه البيئة ، يمكن إزالة هالات المادة المظلمة عن طريق قوة المد والجاذبية وإضافتها إلى المجرات الأخرى أو المجموعة ككل. لذلك ، من الصعب تحديد مقدار المادة المظلمة التي كانت تمتلكها المجرات الأصلية ، وكم خسرتها للمجموعة ككل من خلال التفاعل مع بيئتها.
زادت أهمية مسألة الكمية الجوهرية من المادة المظلمة المرتبطة بالمجرة الإهليلجية مؤخرًا بسبب تقرير فريق دولي من علماء الفلك بقيادة آرون رومانوسكي من جامعة نوتنغهام بالمملكة المتحدة. وجد هذا الفريق القليل ، إن وجد ، أي دليل على المادة المظلمة في ثلاث مجرات إهليلجية قريبة نسبيًا. كان اثنان منهم في مجموعات مجرة فضفاضة ، وواحد معزول. تتعارض نتيجتهم ، استنادًا إلى بيانات بصرية من تلسكوب William Herschel الذي يبلغ طوله 4.2 متر في جزيرة لا بالما الإسبانية ، مع بيانات الأشعة السينية على NGC 4555. التقنية البصرية المستخدمة للبحث عن المادة المظلمة في المجرات الإهليلجية القريبة لا يمكن تطبيقه على NGC 4555 لأنه يبعد عن الأرض بثلاث مرات.
فإما أن المجرات التي لاحظها رومانوسكي وزملاؤه فقدوا هالات المادة المظلمة من خلال تفاعلات سابقة مع المجرات الأخرى ، أو تكون هالات المادة المظلمة ممتدة أكثر ، أو تكونت دون هالات المادة المظلمة. الخيار الأول ممكن للمجرات في مجموعات ، ولكن من غير المحتمل جدًا للمجرة المعزولة. لا يزال الخياران الثاني والثالث مفتوحين ، لكنهما يتطلبان تعديلًا - ربما تعديلًا كبيرًا - لنظرية المادة المظلمة الباردة لتكوين المجرة.
وقال أوسوليفان: "من الواضح أن هذا سؤال يستحق المزيد من الدراسة". "يبدو من المرجح أن المزيد من العمل النظري والرصد على المجرات الإهليلجية سيكون مطلوبًا قبل حل هذه المشكلة."
راقب شاندرا NGC 4555 باستخدام مطياف التصوير CCD المتقدم (ACIS) في فبراير 2003. يدير مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا ، هانتسفيل ، ألا ، برنامج تشاندرا لمكتب ناسا لعلوم الفضاء ، واشنطن. كان نورثروب غرومان من شاطئ ريدوندو ، كاليفورنيا ، المعروف سابقًا باسم TRW، Inc. ، مقاول التطوير الرئيسي للمرصد. يتحكم مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية في العلوم وعمليات الطيران من مركز شاندرا للأشعة السينية في كامبريدج ، ماساتشوستس.
تتوفر معلومات وصور إضافية على:
http://chandra.harvard.edu
و
http://chandra.nasa.gov
المصدر الأصلي: بيان صحفي شاندرا
