إسبانيا.. تطوير تقنية جديدة لقياس كتلة المادة المظلمة في المجرات

إسبانيا – اكتشف علماء الفلك الإسبان أن كتلة المادة المظلمة في مجموعات المجرات الكبيرة يمكن تحديدها من خلال حجم وشدة موجات صادمة تنشأ أثناء تكوين هذه الهياكل الكونية.

وستسمح هذه الطريقة الجديدة لقياس كتلة المادة المظلمة والتأكد من دقة أساليب أخرى لرصد هذه المادة غير المرئية، جاء ذلك في ورقة بحثية نُشرت في مجلة Nature Astronomy.

وقال الباحثون “إن مشكلة تحديد الكتلة الدقيقة لمجموعات المجرات هي واحدة من أكثر المشاكل  إلحاحا وأقدمها في علم الفلك. والنهج الذي قمنا بتطويره عموما ليس أقل شأنا من حيث دقة القياس من الطرق الحالية لتحديد كتلة مجموعات المجرات. وهذا سيسمح لنا باستخدامها للتحقق المستقل من التقديرات الحالية لكمية المادة المظلمة الموجودة في الهياكل الكونية المختلفة، وكذلك باختبار النظريات المتفق عليها  عموما حول بنية الكون”.

وتم تطوير هذا النهج لتحديد كتلة المادة المظلمة في المجرات وعناقيد المجرات من قبل فريق من علماء الفلك الإسبان بقيادة سوزانا بلانيليس الباحثة في جامعة “فالنسيا”. ويكمن جوهرها في أن عملية تكوين العناقيد المجرية تؤدي إلى تكوين عدد كبير من موجات الصدمة التي تعتمد قوتها وحجمها وبنيتها على مدى توزع المادة المرئية والمظلمة داخل مجموعة المجرات.

تم اكتشاف الانبعاث الناتج عن هذه الموجات مؤخرا بواسطة تلسكوبي “سوزاكو” و”فيريتاس”، مما دفع بالعلماء إلى التساؤل عما إذا كان من الممكن استخدام رصد هذا التوهج لتحديد الكتلة الدقيقة للمادة المظلمة في مجموعات المجرات الكبيرة. وأشار العلماء إلى أن الطرق الحالية لا تسمح دائما بالحصول على تقديرات موثوق بها لكتلة هذه العناقيد، مما يجبر علماء الفلك على البحث عن بدائل للتحقق من نتائج القياس هذه.

واسترشادا بهذه الفكرة أنشأ علماء الفلك الإسبان نموذجا حاسوبيا لمجموعة كبيرة من المجرات وتتبعوا  كيفية تغير خصائص وإشعاع موجات الصدمة التي تنتجها أثناء تطور هذه المجموعة من المجرات. وأظهرت الحسابات التي أجراها الباحثون أنه يمكن تقدير كتلة المادة المظلمة في مثل هذه العناقيد المجرية بناء على انبعاث موجات الصدمة بدقة تصل إلى 30% تقريبا، حتى على مسافات كبيرة نسبيا، تعادل نحو 9.3 مليار سنة ضوئية.

وإن مثل هذه القياسات، كما أظهرت حسابات العلماء، يمكن إجراؤها باستخدام تلسكوب  Athena  المداري الأوروبي أثينا، الذي من المقرر إطلاقه إلى الفضاء في عام 2035، بالإضافة إلى “خليفته” Cosmic Web Explorer.

أما المعلومات التي جمعوها حول كتلة المادة المظلمة في مجموعات كبيرة من المجرات فستساعد لأول مرة في التحقق المستقل من الأفكار المقبولة عموما حول بنية الكون وكذلك  تدقيق حصة المادة المظلمة في إجمالي طاقة الكون.

المصدر: تاس

 

المصدر: صحيفة المرصد الليبية