المادة المظلمة ... إذا لم يكن بالإمكان رؤيتها ، فكيف نعرف أنها موجودة؟ لولا آثار الجاذبية لما فعلنا ذلك. ولكن كيف تتصرف وكيف يتم توزيعها في واحدة من أكبر التشفير الكوني على الإطلاق. حتى مع البحث الجديد ، يبدو أن هناك أسئلة أكثر من الإجابات!
قال المؤلف الرئيسي مات ووكر ، زميل هابل في مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية: "بعد الانتهاء من هذه الدراسة ، نعرف أقل عن المادة المظلمة مما كنا نعرفه من قبل".
من المقبول عمومًا أن كوننا يتكون في الغالب من المادة المظلمة والطاقة المظلمة. من السابق ، تعتبر الجسيمات الغريبة "الباردة" والتي تتجمع من خلال الجاذبية. ومع تطورها ، "تكتل" هذه المادة المظلمة ثم تجذب المادة "الطبيعية" التي تشكل هياكل المجرة الحالية. من خلال النمذجة الحاسوبية ، قام الفلكيون بمحاكاة عملية النمو هذه التي خلصت إلى أن مراكز المجرات يجب أن تكون كثيفة مع المادة المظلمة. ومع ذلك ، لا تتوافق هذه النماذج مع النتائج. من خلال قياس مجرتين قزمتين ، وجد العلماء توزيعًا متساويًا بدلاً من ذلك.
تتعارض قياساتنا مع توقع أساسي حول بنية المادة المظلمة الباردة في المجرات القزمة. وذكر ووكر ، ما لم يكن بإمكان المنظرين تعديل هذا التنبؤ أو حتى يتمكنوا من ذلك ، فإن المادة المظلمة الباردة لا تتوافق مع بيانات الرصد الخاصة بنا.
لماذا دراسة قزم بدلا من دوامة؟ في هذه الحالة ، تعد المجرة القزمة مرشحًا مثاليًا بسبب تكوينها - 99٪ من المادة المظلمة و 1٪ من النجوم. اختار ووكر ومؤلفه المشارك خورخي بناروبيا (جامعة كامبريدج ، المملكة المتحدة) ممثلين قريبين - الأقزام Fornax و Sculptor - لدراستهم. بالمقارنة مع مجرة درب التبانة التي تقدر بنحو 400 مليار نجم ، يبلغ متوسط هذا الزوج حوالي 10 ملايين نجمة بدلاً من ذلك. سمح هذا للفريق بأخذ عينة شاملة من حوالي 1500 إلى 2500 نجمة للموقع والسرعة والتركيب الكيميائي الأساسي. ولكن حتى عند انخفاض المبلغ ، فإن هذا النوع من المحاسبة النجمية ليس من السهل اختياره.
وأوضح بناروبيا أن "النجوم في مجرة قزمة تتدفق مثل النحل في خلية نحل بدلاً من التحرك في مدارات لطيفة دائرية مثل المجرة الحلزونية". وهذا يجعل من الصعب تحديد توزيع المادة المظلمة ».
ما وجده الفريق كان مفاجئًا إلى حد ما. وفقًا لتقنيات النمذجة ، كان ينبغي أن تتجمع المادة المظلمة في القلب. وبدلاً من ذلك ، وجدوا أنها موزعة بالتساوي على مسافة تبلغ عدة مئات من السنين الضوئية.
"إذا كانت المجرة القزمة خوخًا ، يقول النموذج الكوني القياسي أنه يجب علينا العثور على مادة مظلمة" حفرة "في المركز. بدلاً من ذلك ، فإن أول مجرتين قزمتين درسناهما يشبهان الخوخ الخالي من النعم.
من المفترض أن التفاعلات بين المادة الطبيعية والمادة المظلمة قد تكون مسؤولة عن التوزيع ، لكن المحاكاة الحاسوبية تقول أنه لا يجب أن يحدث لقزم. استفسارات جديدة للنتائج الجديدة؟ نعم. قد يشير هذا الوحي إلى أن المادة المظلمة ليست دائمًا "باردة" ويمكن أن تتأثر بالمادة العادية بطرق غير متوقعة.
مصدر القصة الأصلية: نشرة مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية. لمزيد من القراءة: طريقة لقياس (منحدرات) الملامح الجماعية للمجرات القزمة الكروية.
