المزيد من الأخبار عن المادة المظلمة هذا الأسبوع: من خلال تحليل الضوء من المجرات القزمة التي تدور حول مجرة درب التبانة ، يعتقد العلماء أنهم اكتشفوا الحد الأدنى من كتلة المجرات في الكون - 10 مليون مرة كتلة الشمس. يمكن أن تكون هذه الكتلة أصغر كتلة بناء معروفة من المادة الغامضة غير المرئية المسماة المادة المظلمة. تتجمع النجوم التي تتكون داخل كتل البناء هذه معًا وتتحول إلى مجرات. لا يعرف العلماء سوى القليل جدًا عن الخصائص الميكروسكوبية للمادة المظلمة ، على الرغم من أنها تمثل ما يقرب من خمسة سدس جميع المواد في الكون. قال لويس ستريغاري ، المؤلف الرئيسي لهذه الدراسة: "من خلال معرفة هذا الحد الأدنى من كتلة المجرة ، يمكننا أن نفهم بشكل أفضل كيف تتصرف المادة المظلمة ، وهو أمر ضروري لتعلم يوم واحد كيف أصبح الكون والحياة كما نعرفها." جامعة كاليفورنيا ، ايرفين.
تتحكم المادة المظلمة في نمو البنية في الكون. بدونها ، لن تكون المجرات مثل درب التبانة موجودة. يعرف العلماء كيف تجذب جاذبية المادة المظلمة المادة الطبيعية وتتسبب في تكوين المجرات. وهم يشكون أيضًا في أن المجرات الصغيرة تندمج بمرور الوقت لتكوين مجرات أكبر مثل درب التبانة.
أصغر المجرات المعروفة ، التي تسمى المجرات القزمة ، تختلف اختلافًا كبيرًا في السطوع ، من 1000 مرة لمعان الشمس إلى 10 مليون مرة لمعان الشمس. من المعروف أن ما لا يقل عن 22 من هذه المجرات القزمة تدور حول درب التبانة. درس علماء UCI 18 منهم باستخدام البيانات التي تم الحصول عليها باستخدام تلسكوب كيك في هاواي وتلسكوب ماجلان في تشيلي ، بهدف حساب كتلهم. من خلال تحليل ضوء النجوم في كل مجرة ، حددوا مدى سرعة تحرك النجوم. باستخدام هذه السرعات ، قاموا بحساب كتلة كل مجرة.
توقع الباحثون أن تتفاوت الكتل ، حيث تزن المجرة الأكثر سطوعًا والأقل خفة وزنًا للمجرة. ولكن من المدهش أن جميع المجرات القزمة لها نفس الكتلة - عشرة ملايين مرة من كتلة الشمس.
يشرح مانوج كابلينغات ، المؤلف المشارك للدراسة وأستاذ مساعد في الفيزياء والفلك في UCI ، هذه النتيجة باستخدام تشبيه يلعب فيه البشر دور المادة المظلمة.
• لنفترض أنك أجنبي تحلق فوق الأرض وتتعرف على المناطق الحضرية من تركيز الأضواء في الليل. قال كابلنغات: "من سطوع الأضواء ، قد تتصور ، على سبيل المثال ، أن عدد البشر الذين يعيشون في لوس أنجلوس أكثر من مومباي ، لكن هذا ليس هو الحال". "ما اكتشفناه أكثر تطرفًا ويشبه القول أن جميع مناطق المترو ، حتى تلك التي بالكاد يمكن رؤيتها في الليل للأجانب ، يبلغ عدد سكانها حوالي 10 ملايين."
بما أن المجرات القزمة هي في الغالب مادة مظلمة - فإن نسبة المادة المظلمة إلى المادة العادية تصل إلى 10000 إلى واحد - يكشف الحد الأدنى من الاكتشاف عن خاصية أساسية للمادة المظلمة.
قال جيمس بولوك ، المؤلف المشارك في الدراسة ومدير مركز UCI لعلم الكونيات: "نحن متحمسون لأن هذه المجرات غير مرئية عمليا ، ولكنها تحتوي على كمية هائلة من المادة المظلمة". "يساعدنا هذا على فهم الجسيمات التي تتكون منها المادة المظلمة بشكل أفضل ، ويعلمنا شيئًا عن كيفية تشكل المجرات في الكون."
يقول العلماء أنه قد توجد كتل من المادة المظلمة التي لا تحتوي على نجوم. تكتل المادة المظلمة الوحيدة التي يمكنهم اكتشافها الآن هي تلك التي تضيئها النجوم.
يأمل العلماء في التعرف على الخصائص الميكروسكوبية للمادة المظلمة عندما يبدأ مصادم الهادرون الكبير في سويسرا في العمل في وقت لاحق من هذا العام. سيقوم الجهاز بتسريع شعاعين من النوى في حلقة في اتجاهين متعاكسين ومن ثم تضربهما معًا لإعادة تهيئة الظروف بعد الانفجار العظيم مباشرة. من خلال القيام بذلك ، يأمل العلماء في إنشاء جسيم المادة المظلمة في المختبر لأول مرة.
المصدر: جامعة كاليفورنيا ، ايرفين
