يكتشف تلسكوب هابل مجرة مظلمة غير مرئية تقريبًا
جسم شبحي يبعد عنا 300 مليون سنة ضوئية ويتكون من 99% مادة مظلمة وهو مرشح قوي لأن يكون “مجرة مظلمة”
المادة المظلمة هي المحتال الأكبر للكون: فهي لا تبعث الضوء، ولا تعكسه، ولا تمتصه، لكنها لا تزال تتمتع بالجاذبية، ويمكن اكتشاف آثارها. يكتشفه علماء الفلك من خلال كيفية دوران المجرة أو كيفية انحناء الضوء عند مروره بالقرب من كتل هائلة، ولهذا السبب يقولون إنه يعمل بمثابة “الغراء” للكون. المشكلة هي أنه إذا كان كل شيء مهم تقريبًا غير مرئي، فإن العثور على أماكنهم المفضلة يصبح مسألة صبر وإحصائيات.
اكتشف فريق من علماء الفلك مجرة خافتة جدًا لدرجة أنها تقع على حدود “ليست هناك”. لقد أطلقوا عليها اسم Candidate Dark Galaxy-2، أو CDG-2، وتم التعرف عليها من خلال تلسكوب هابل الفضائي، إلى جانب بيانات من مرصد إقليدس الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA)، وتلسكوب سوبارو، في هاواي. وفقًا للباحثين، يمكن أن يتكون الجسم من ما لا يقل عن 99.9٪ من المادة المظلمة، وهو رقم مبالغ فيه للغاية، وإذا تم تأكيده، فإنه سيضعه بين أكثر المجرات التي تهيمن عليها المادة المظلمة على الإطلاق.
المجرة المظلمة التي تطلق وميضًا
لا تبدو الفكرة غريبة كما تبدو. تحتوي معظم المجرات، بما في ذلك درب التبانة، على مادة مظلمة أكثر بكثير من المادة “العادية”، التي تشكل النجوم والكواكب وكل شيء آخر يمكننا رؤيته. ولكن هناك طرف واحد من الطيف، وهو المجرات ذات السطح المنخفض السطوع، مع عدد قليل جدًا من النجوم لدرجة أنها بالكاد تبرز على خلفية السماء. وقد لاحظ علماء الفلك الآلاف منذ اكتشافهم الأول في الثمانينات، لكن CDG-2 يهدف إلى تحقيق مستوى آخر.
وأوضح داي لي، باحث ما بعد الدكتوراه في الإحصاء والفيزياء الفلكية بجامعة تورنتو والمؤلف الرئيسي للدراسة التي نشرت في مجلة The Astrophysical Journal Letters: “المجرات ذات السطوع المنخفض خافتة للغاية، ولكن لا يزال هناك بعض الضوء الصادر منها”. “لكن المجرة المظلمة تقع في أقصى ذلك، حيث لا يوجد لديك أي نوع من الضوء الخافت أو البنية التي تتوقعها من مجرة نموذجية.”
وهنا يأتي الفارق الدقيق، لأنه في علم الفلك يتم قطع أشياء قليلة بالسكين. لا يوجد تعريف صارم لـ “المجرة المظلمة”، ويعترف لي بأن الحدود تعتمد على عدد النجوم التي تعتبرها مقبولة لمواصلة استخدام هذا التصنيف. “لكي نكون صحيحين من الناحية الفنية، CDG-2 هي مجرة مظلمة تقريبًا. لكن أهمية CDG-2 تكمن في أنها تدفعنا أقرب بكثير إلى ذلك النظام المظلم حقًا، في حين أننا قبل ذلك لم نكن نعتقد أن مثل هذه المجرة الباهتة يمكن أن توجد.”
سيكون CDG-2 على بعد حوالي 300 مليون سنة ضوئية من الأرض، داخل عنقود برشاوس، وهو سرب من آلاف المجرات المدمجة في سحابة من الغاز وواحد من أضخم الهياكل في الكون القريب. في مكان مثل هذا، تكون تفاعلات الجاذبية مفاجئة، وهذا يتناسب مع التفسير المفضل للفريق: أن شيئًا ما سرق المستقبل.
المجرة التي فشلت
للعثور عليه، لم يتبع علماء الفلك ضوء النجوم، بل اتبعوا التوهج المدمج لأجسام محددة للغاية: العناقيد الكروية. وهي عبارة عن تجمعات كروية وكثيفة للغاية من النجوم القديمة جدًا، وبقايا الموجات الأولى لتشكل النجوم. حتى لو كانت المجرة المضيفة مجرد همس، فإن هذه العناقيد يمكن أن تكون مشرقة بما يكفي لصنع فتات الخبز.
حدد الباحثون مجموعة من أربع مجموعات كروية مكتظة بإحكام في مجموعة بيرسيوس. ثم، عند النظر بمزيد من التفاصيل، ظهرت هالة خافتة جدًا حولها، كما لو كانت السماء تعترف بشيء ما على مضض. يشير هذا التوهج إلى وجود مجرة هناك بالفعل.
ولماذا سيكون لديها عدد قليل جدا من النجوم؟ ويعتقد لي وزملاؤه أنه بعد تشكل العناقيد الكروية في وقت مبكر من تاريخها، جردتها المجرات الكبيرة القريبة من الهيدروجين، وهو الغاز الذي يعمل كمادة خام لصنع نجوم جديدة مثل الشمس. “لقد اختفت المواد التي تحتاجها هذه المجرة لمواصلة تكوين النجوم، لذلك لم يتبق منها سوى هالة من المادة المظلمة والمجموعات الكروية الأربع.” وستكون النتيجة هيكلا عظميا “لمجرة فشلت ببساطة في جوهرها”.
إذا نجحت هذه الإستراتيجية، فقد يصبح البحث عن العناقيد الكروية طريقة جديدة لاصطياد المجرات غير المرئية تقريبًا. ومع ذلك، لا تزال هناك حاجة إلى مزيد من العمل لقياس خصائصه بدقة ومعرفة مقدار المادة المظلمة الموجودة فيه بالفعل. يشير لي إلى مرشح واضح للجولة التالية: تلسكوب جيمس ويب الفضائي، والذي يمكن أن يساعد في إلقاء الضوء بشكل أكبر على هذه الصورة الظلية المظلمة.
مرجع
المرشح Dark Galaxy-2: التحقق من صحة وتحليل مجرة مظلمة تقريبًا في مجموعة Perseus
الصورة: مجرة بعيدة تسمى CDG-2، تظهر في هذه الصورة التي التقطها تلسكوب هابل الفضائي، تهيمن عليها المادة المظلمة. لي (أوتورونتو)، إيما/وكالة الفضاء الأوروبية/ناسا