منذ الستينيات ، افترض علماء الفيزياء الفلكية أنه بالإضافة إلى كل ما يمكننا رؤيته ، فإن الكون مليء أيضًا بكتلة غامضة وغير مرئية. يُعرف باسم "المادة المظلمة" ، تم اقتراح وجوده لشرح "الكتلة المفقودة" للكون ، ويعتبر الآن جزءًا أساسيًا منه. ليس فقط من المفترض أن تشكل حوالي 80 ٪ من كتلة الكون ، ولكن يُعتقد أيضًا أنها لعبت دورًا حيويًا في تكوين المجرات وتطورها.
ومع ذلك ، قد يؤدي اكتشاف حديث إلى إلقاء هذا المنظور الكوني بأكمله جانبًا. استنادًا إلى الملاحظات التي تم إجراؤها باستخدام وكالة ناسا / وكالة الفضاء الأوروبية تلسكوب هابل الفضائي والمراصد الأخرى حول العالم ، وجد علماء الفلك مجرة قريبة (NGC 1052-DF2) لا يبدو أنها تحتوي على أي مادة مظلمة. هذا الكائن فريد من نوعه بين المجرات التي تمت دراستها حتى الآن ، ويمكن أن يجبر على إعادة تقييم نماذجنا الكونية السائدة.
وقد نشرت الدراسة التي تفصل النتائج التي توصلوا إليها ، تحت عنوان "مجرة تفتقر إلى المادة المظلمة" ، مؤخراً في المجلة طبيعة. وشملت الدراسة ، بقيادة بيتر فان دوكوم من جامعة ييل ، أعضاء من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك ، وجامعة ولاية سان خوسيه ، ومراصد جامعة كاليفورنيا ، وجامعة تورنتو ، ومركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية.
من أجل دراستهم ، استشار الفريق بيانات من Dragon Dragon Telephoto Array (DFA) ، والتي تم استخدامها لتحديد NGC 1052-DF2. بناء على بيانات من هابل ، تمكن الفريق من تحديد بعده - 65 مليون سنة ضوئية من النظام الشمسي - وكذلك حجمه وسطوعه. بالإضافة إلى ذلك ، اكتشف الفريق أن NGC 1052-DF52 أكبر من مجرة درب التبانة ولكنها تحتوي على حوالي 250 مرة من النجوم ، مما يجعلها مجرة منتشرة للغاية.
كما أوضح فان دوكوم ، فإن NGC 1052-DF2 منتشر لدرجة أنه شفاف في الأساس. قال: "قضيت ساعة أحدق في هذه الصورة". "هذا الشيء مذهل: بقعة ضخمة متناثرة للغاية بحيث ترى المجرات خلفها. إنها مجرة شفافة ".
باستخدام البيانات من مسح سلون الرقمي للسماء (SDSS) ، ومرصد الجوزاء ، ومرصد كيك ، درس الفريق المجرة بمزيد من التفصيل. من خلال قياس الخصائص الديناميكية لعشر مجموعات كروية تدور حول المجرة ، تمكن الفريق من استنتاج قيمة مستقلة لكتلة المجرة - والتي يمكن مقارنتها بكتلة النجوم في المجرة.
أدى هذا الفريق إلى استنتاج أن إما NGC 1052-DF2 يحتوي على مادة مظلمة أقل 400 مرة على الأقل مما هو متوقع لمجرة من كتلتها ، أو لا شيء على الإطلاق. مثل هذا الاكتشاف غير مسبوق في تاريخ علم الفلك الحديث ويتحدى كل التوقعات. وكما أوضحت أليسون ميريت - عالمة الفلك من جامعة ييل ، ومعهد ماكس بلانك لعلم الفلك ومؤلف مشارك في البحث -:
"يُعتقد تقليديًا أن المادة المظلمة جزء لا يتجزأ من جميع المجرات - الغراء الذي يمسكها ببعضها والسقالات الأساسية التي بنيت عليها ... لا توجد نظرية تتنبأ بهذه الأنواع من المجرات - الطريقة التي تتبعها بالفعل في تكوين واحدة من هذه الأشياء غير معروفة تمامًا ".
"هذه المادة الغامضة غير المرئية هي إلى حد بعيد الجانب الأكثر هيمنة في أي مجرة. العثور على مجرة بدون أي شيء غير متوقع تمامًا ؛ وأضاف فان دوكوم: إنه يتحدى الأفكار القياسية لكيفية عمل المجرات.
ومع ذلك ، من المهم ملاحظة أن اكتشاف مجرة بدون مادة مظلمة لا يبطل نظرية وجود المادة المظلمة. في الحقيقة ، إنه يوضح فقط أن المادة المظلمة والمجرات قادرة على الانفصال ، وهو ما قد يعني أن المادة المظلمة مرتبطة بالمادة العادية من خلال قوة غير الجاذبية. على هذا النحو ، يمكن أن يساعد العلماء في الواقع على صقل نظرياتهم عن المادة المظلمة ودورها في تكوين المجرة وتطورها.
في غضون ذلك ، لدى الباحثين بالفعل بعض الأفكار حول سبب فقدان المادة المظلمة من NGC 1052-DF2. من ناحية ، كان يمكن أن يكون نتيجة حدث كارثي ، حيث اجتاحت ولادة العديد من النجوم الضخمة كل الغاز والمادة المظلمة. من ناحية أخرى ، فإن نمو المجرة الإهليلجية الضخمة القريبة (NGC 1052) منذ مليارات السنين يمكن أن يلعب دورًا في هذا النقص.
ومع ذلك ، لا تفسر هذه النظريات كيفية تشكل المجرة. ولمعالجة ذلك ، يقوم الفريق بتحليل الصور التي التقطها هابل من 23 مجرة أخرى شديدة الانتشار من أجل المزيد من المجرات التي تعاني من نقص في المادة المظلمة. وقد وجدوا بالفعل ثلاثة تبدو مشابهة لـ NGC 1052-DF2 ، والتي يمكن أن تشير إلى أن المجرات الناقصة في المادة المظلمة يمكن أن تكون حدثًا شائعًا نسبيًا.
إذا أظهرت هذه النتائج الأخيرة أي شيء ، فهذا يعني أن الكون يشبه البصل. فقط عندما تعتقد أنك قد اكتشفت ذلك ، تعيد طبقة إضافية وتجد مجموعة جديدة كاملة من الألغاز. كما يظهرون أنه بعد 28 عامًا من الخدمة المخلصة تلسكوب هابل الفضائي لا يزال قادرًا على تعليمنا أشياء جديدة. شيء جيد أيضًا ، نظرًا لتأجيل إطلاق خليفته حتى عام 2020!
