فيزيائيون يكتشفون تطورا مفاجئا في مركز درب التبانة

اخبار اليوم الصحيفة, فيزيائيون يكتشفون تطورا اخبار اليوم الصحيفة, فيزيائيون يكتشفون تطورا

اكتشف فيزيائيون ان النجوم القريبة من حافة درب التبانة تتحرك بشكل ابطا من تلك القريبة من مركزها، وهي مفاجاة تشير الى ان مركز مجرتنا قد يحتوي على مادة مظلمة اقل مما كان يعتقد سابقا.
من خلال تتبع سرعة النجوم في جميع انحاء مجرة درب التبانة، وجد فيزيائيو معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا تطورا مفاجئا في منحنى دوران درب التبانة، وهو ما يتحدى فهم العلماء للمادة المظلمة، واكتشفوا عجزا محتملا في المادة المظلمة في مركز المجرة.
وتقليديا، يعتقد علماء الفلك ان المادة المظلمة هي المسؤولة عن دوران المجرة. ومع ذلك، فان التحليل الجديد يثير احتمال ان يكون مركز الجاذبية في درب التبانة اخف وزنا مما كان يعتقد سابقا.
دور المادة المظلمة
تعد المادة المظلمة مادة افتراضية في الكون تفسر لماذا تدور المجرات كما تفعل. ويُعتقد ان المادة المظلمة تتكون من جسيمات لا تتفاعل مع الضوء، ما يجعل رؤيتها مباشرة مستحيلة. والطريقة الوحيدة لاكتشاف المادة المظلمة هي من خلال تاثيرات الجاذبية على المادة المرئية، مثل النجوم والمجرات.
وقام الفريق بتحليل البيانات من ادوات غايا (Gaia) و APOGEE. ويشار الى ان غايا هو تلسكوب فضائي مداري يتتبع الموقع الدقيق والمسافة والحركة لاكثر من مليار نجم في جميع انحاء مجرة درب التبانة، في حين ان APOGEE هو ماسح ارضي. وحلل العلماء قياسات غايا لاكثر من 33 الف نجم، بما في ذلك بعض النجوم الابعد في المجرة، وحددوا السرعة الدائرية لكل نجم بالنظر الى بعدها عن مركز المجرة.
نواة مجرة اخف
قام الفريق برسم سرعة كل نجم مقابل مسافة توليد منحنى دوران يمثل مدى سرعة دوران المادة على مسافة معينة من مركز المجرة.
ووجد الفريق ان النجوم الخارجية تدور بشكل ابطا قليلا من المتوقع، ما يشير الى ان مركز المجرة اخف وزنا.
وتقول لينا نجيب، الاستاذة المساعدة في الفيزياء في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “ما فوجئنا حقا برؤيته هو ان هذا المنحنى ظل مسطحا، مسطحا بالكامل لمسافة معينة، ثم بدا في الانخفاض. وهذا يعني ان النجوم الخارجية تدور بشكل ابطا قليلا مما كان متوقعا، وهي نتيجة مفاجئة للغاية”.
ويقول الفريق ان دوران مجرة درب التبانة مدفوع جزئيا بكل المادة التي تدور داخل قرصها. وفي سبعينيات القرن الماضي، لاحظت عالمة الفلك فيرا روبين ان المجرات تدور بطرق لا يمكن ان تحركها المادة المرئية فقط. وخلصت الى ان نوعا اخر من المادة الغير المرئية يجب ان يؤثر على النجوم البعيدة لمنحها دفعة اضافية. ومنذ ذلك الحين، لاحظ علماء الفلك منحنيات مماثلة في المجرات البعيدة، ما يدعم وجود المادة المظلمة. وفي الاونة الاخيرة فقط، حاول علماء الفلك رسم منحنى الدوران في مجرتنا بالنجوم.
وحدد الفريق المسافات الدقيقة لاكثر من 33 الف نجم وانشا خريطة ثلاثية الابعاد للنجوم المنتشرة في جميع انحاء درب التبانة الى نحو 30 كيلو فرسخ فلكي.
ثم قاموا بدمج هذه الخريطة في نموذج للسرعة الدائرية لمحاكاة السرعة التي يجب ان يسافر بها اي نجم، بالنظر الى توزيع جميع النجوم الاخرى في المجرة. ولاحظوا ان المنحنى الجديد انخفض بقوة اكبر مما كان متوقعا عند الطرف الخارجي، ما يشير الى ان مركز درب التبانة قد يحتوي على مادة مظلمة اقل مما كان مقدرا سابقا.
وتقول لينا نجيب: “هذه النتيجة تتعارض مع قياسات اخرى. ان فهم هذه النتيجة حقا سيكون له تداعيات عميقة. وقد يؤدي هذا الى المزيد من الكتل المخفية خلف حافة القرص المجري، او اعادة النظر في حالة توازن مجرتنا. ونسعى للعثور على هذه الاجابات في العمل القادم، باستخدام محاكاة عالية الدقة للمجرات الشبيهة بدرب التبانة”.فيزيائيون يكتشفون تطورا مفاجئا في مركز درب التبانة