رسم العلماء خريطة للمادة المظلمة حول المجرات في بدايات الكون


رسم العلماء المادة المظلمة حول بعض المجرات الأقدم والأبعد حتى الآن.

تظهر 1.5 مليون مجرة ​​كما كانت قبل 12 مليار سنة ، أو أقل من 2 مليار سنة بعد الانفجار العظيم. هذه المجرات تشوه الخلفية الكونية الميكروية – الضوء المنبعث خلال حقبة سابقة من الكون – كما يُرى من الأرض. هذا التشويه ، المسمى بعدسة الجاذبية ، يكشف عن توزيع المادة المظلمة حول تلك المجرات ، ذكر العلماء في 5 أغسطس رسائل المراجعة البدنية.

إن فهم كيفية تجمع المادة المظلمة حول المجرات في وقت مبكر من تاريخ الكون يمكن أن يخبر العلماء أكثر عن المادة الغامضة. وفي المستقبل ، يمكن لتقنية العدسة هذه أن تساعد العلماء أيضًا في كشف لغز حول كيفية تكتل المادة معًا في الكون.

المادة المظلمة هي مادة ضخمة غير معروفة تحيط بالمجرات. العلماء لديهم لم يتم الكشف عن المادة المظلمة بشكل مباشر، لكن يمكنهم ملاحظة آثار الجاذبية على الكون (SN: 7/22/22). أحد هذه التأثيرات هو عدسة الجاذبية: عندما يمر الضوء من مجرة ​​، فإن كتلتها تنحني الضوء مثل العدسة. يكشف مقدار انحناء الضوء عن كتلة المجرة ، بما في ذلك مادتها المظلمة.

من الصعب رسم خريطة للمادة المظلمة حول مثل هذه المجرات البعيدة ، كما يقول عالم الكونيات هيروناو مياتاكي من جامعة ناغويا في اليابان. هذا لأن العلماء يحتاجون إلى مصدر ضوء أبعد من المجرة التي تعمل كعدسة. عادةً ما يستخدم العلماء مجرات أبعد كمصدر لذلك الضوء. ولكن عند النظر إلى هذا العمق في الفضاء ، يصعب الوصول إلى تلك المجرات.

لذا بدلاً من ذلك ، لجأ مياتاكي وزملاؤه إلى الخلفية الكونية الميكروية ، أقدم ضوء في الكون. استخدم الفريق قياسات عدسة الخلفية الكونية الميكروية من القمر الصناعي بلانك، جنبًا إلى جنب مع العديد من المجرات البعيدة التي رصدها تلسكوب سوبارو في هاواي (SN: 7/24/18). يقول مياتاكي: “تأثير العدسة التثاقلي صغير جدًا ، لذلك نحن بحاجة إلى الكثير من مجرات العدسة”. أفاد الباحثون أن توزيع المادة المظلمة حول المجرات تطابق التوقعات.

قدر الباحثون أيضًا كمية تسمى سيجما 8 ، وهي مقياس لمدى “تكتل” المادة في الكون. لسنوات ، وجد العلماء تلميحات مختلفة قياسات سيجما 8 نختلف مع بعضنا البعض (SN: 8/10/20). قد يكون هذا تلميحًا إلى وجود خطأ ما في نظريات العلماء للكون. لكن الأدلة ليست قاطعة.

تقول عالمة الكونيات ريسا ويكسلر Risa Wechsler من جامعة ستانفورد ، والتي لم تشارك في الدراسة: “أحد أكثر الأشياء إثارة للاهتمام في علم الكونيات حاليًا هو ما إذا كان هذا التوتر حقيقيًا أم لا”. “هذا مثال رائع حقًا على إحدى التقنيات التي ستساعد في تسليط الضوء على ذلك.”

يمكن أن يساعد قياس سيجما 8 باستخدام مجرات مبكرة وبعيدة في الكشف عما يحدث. يقول عالم الكونيات هندريك هيلدبراندت من جامعة الرور بوخوم في ألمانيا ، والذي لم يشارك في الدراسة: “تريد قياس هذه الكمية ، سيجما 8 ، من أكبر عدد ممكن من المنظورات”.

إذا اختلفت التقديرات من عصور مختلفة من الكون مع بعضها البعض ، فقد يساعد ذلك علماء الفيزياء في صياغة نظرية جديدة يمكن أن تفسر الكون بشكل أفضل. في حين أن القياس الجديد لـ sigma-8 ليس دقيقًا بما يكفي لتسوية النقاش ، فإن المشاريع المستقبلية ، مثل مرصد روبين في تشيلي ، يمكن تحسين التقدير (SN: 1/10/20).



المصدر

عبيدة بن محمد
مبرمج ومصمم مواقع وتطبيقات ومهتم بالتقنية بكل فروعها محب للذكاء الاصطناعي والتقنيات الحديثة الاخرى حاصل على شهادة في البرمجة من Microsoft و Udacity