دراسة جديدة تؤكد وجود المادة المظلمة في قلب مجرتنا درب التبانة

تسيطر المادة المظلمة على التشكيل المادي لكوننا فهي تفوق نسبة المادة العادية المألوفة لنا بخمسة أضعاف. ظهر الاعتقاد القوي بوجودها في المجرات في سبعينيات القرن الماضي. أما اليوم فقد حصل العلماء لأول مرة عن طريق الأرصاد والمراقبة على دليل مباشر على وجودها في الأجزاء الداخلية من مجرتنا درب التبانة. تعتبر فكرة وجود المادة المظلمة في كل مكان في الكون فرضية أساسية في كل من علم الفلك و الفيزياء الفلكية الحديثين،ويمكننا القول إلى حد ما أنه تم إثبات وجودها في المجرات بشكل قطعي في سبعينات القرن الماضي عبر تقنيات عديدة، كقياس سرعة دوران الغاز و النجوم مما يوفر لنا امكانية قياس كتلة المجرة "المضيفة". هذه الحسابات بينت ان المادة المرئية تشكل جزءاً فقط من الكتلة الكلية،اما الجزء المهيمن فيعود للمادة المظلمة. ( تفاصيل أكثر عن المادة المظلمة هنا )

يمكن تطبيق هذه التقنية على مجرتنا أيضاً ،ويعد وجود المادة المظلمة في الأجزاء الخارجية من مجرتنا أمراً مؤكداً،لكن حتى الآن كان اثبات وجود المادة المظلمة في المناطق الأعمق من مجرتنا صعباً جداً.

يبلغ قطر مجرتنا 100،000 سنة ضوئية و تبعد مجموعتنا الشمسية عن مركز المجرة 26،000 سنة ضوئية،و كلما اقتربنا أكثر من مركز المجرة كان قياس سرعة دوران الغاز و النجوم بالدقة المطلوبة أصعب. أما الآن فقد تمكن علماء من الجامعة التقنية في ميونخ،جامعة ستوكهولم، Universidad Autónoma de Madrid ،معهد ICTP الجنوب امريكي للبحوث الاساسية في ساو باولو، و جامعة امستردام، تمكنوا لأول مرة من الحصول على دليل رصدي مباشر على وجود المادة المظلمة في أعماق مجرتنا حتى في منطقة وجود الأرض و في "حيّنا الكوني".

كخطوة أولى قام العلماء بوضع التصنيف الأدق و الأكمل لحركة الغاز و النجوم في مجرة درب التبانة،ثم قاموا بمقارنة سرعة الدوران التي قاموا بقياسها مع السرعة المتوقعة في حال كانت المادة الموجودة فقط هي المادة العادية التي يمكن رصدها،بينت المقارنة بوضوح أن سرعة الدوران المقاسة لا يمكن ان تفسيرها إلا في حال وجود كميات هائلة من المادة المظلمة حولنا،وفي الفضاء مابيننا وبين مركز المجرة. ويقول ميغيل باتو المشارك في تحليل البيانات: نحن نعلم أن المادة المظلمة لابد من وجودها في مجرتنا لتحافظ على سرعة دوران النجوم وغيوم الغاز عند القيم التي نرصدها. ولكننا لا زلنا على أي حال لا نعلم مما تتألف المادة المظلمة. وهذا هو أحد أهم الأسئلة العلمية في عصرنا الحالي.

بحصولنا على هذا الدليل الاحصائي القوي،حتى على نطاق المسافات القريبة ضمن المجرة،فإن الدراسة تفتح مجالاً جديداً لتحديد توزع المادة المظلمة في المجرة،ستسمح لنا هذه الطريقة ضمن الأرصاد الفلكية المستقبلية بدراسة توزع المادة المظلمة في المجرة بدقة غير مسبوقة.

وفي هذا السياق يضيف ميغيل باتو:

" سيسمح لنا هذا بتحسين فهمنا لهيكلية وتطور مجرتنا وسيحفّز على المزيد من التوقعات الأقوى للتجارب المنتشرة حول العالم والتي تبحث عن جسيمات المادة المظلمة".

المصدر: هنا

البحث المنشور: هنا

حقوق الصورة: 2005 concept