حقوق الصورة: Chandra
صورة جديدة التقطها مرصد تشاندرا للأشعة السينية تساعد الفلكيين على فهم تركيبة المادة المظلمة في الكون. تُظهر بيانات الأشعة السينية أن كثافة المادة المظلمة تزداد بسلاسة على طول الطريق حتى مركز المجرة ، وهو ما يتطابق مع تنبؤات نموذج "المادة المظلمة الباردة". حصل هذا النموذج على اسمه من افتراض أن جسيمات المادة المظلمة كانت تتحرك ببطء عندما تكونت المجرات لأول مرة ، ولا تتفاعل مع المادة الطبيعية إلا من خلال الجاذبية.
استخدم الفلكيون مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لوكالة ناسا لإجراء التحقيق الأكثر تفصيلاً حتى الآن لتوزيع المادة المظلمة في مجموعة ضخمة من المجرات. تشير نتائجهم إلى أن حوالي 80 في المائة من المادة في الكون تتكون من مادة مظلمة باردة - جسيمات دون ذرية غامضة خلفها الكون المبكر الكثيف.
لاحظ شاندرا مجموعة من المجرات تسمى أبيل 2029 تقع على بعد حوالي مليار سنة ضوئية من الأرض. وتتكون المجموعة من آلاف المجرات التي تحيط بها سحابة عملاقة من الغاز الساخن ، وكمية من المادة المظلمة تعادل أكثر من مائة تريليون شمس. يوجد في وسط هذا العنقود مجرة هائلة الشكل بيضاوية الشكل يعتقد أنها تشكلت من اندماج العديد من المجرات الأصغر. تُظهر بيانات الأشعة السينية أن كثافة المادة المظلمة تزداد بسلاسة إلى المجرة المركزية للكتلة. يتوافق هذا الاكتشاف مع تنبؤات نماذج المادة المظلمة الباردة ، وهو يتعارض مع نماذج المادة المظلمة الأخرى التي تتنبأ بتسوية كمية المادة المظلمة في وسط الكتلة.
قال آرون لويس من جامعة كاليفورنيا ، ايرفين ، المؤلف الرئيسي لورقة تصف نتائج العدد الأخير من The The ، "لقد فوجئت حقًا بمدى قدرتنا على قياس المادة المظلمة في عمق مجموعة غنية". مجلة الفيزياء الفلكية. "لا تزال لدينا فكرة قليلة جدًا عن الطبيعة الدقيقة لهذه الجسيمات ، لكن نتائجنا تظهر أنه يجب أن تتصرف مثل المادة المظلمة الباردة".
سميت المادة المظلمة الباردة من افتراض أن جسيمات المادة المظلمة كانت تتحرك ببطء عندما بدأت تتشكل المجرات وعناقيد المجرات. تتفاعل جسيمات المادة المظلمة مع بعضها البعض والمادة "الطبيعية" فقط من خلال الجاذبية.
يرجع نجاح الفلكيين في وضع مثل هذه القيود الصارمة على توزيع المادة المظلمة جزئيًا إلى قدرة شاندرا على عمل كثافة عالية الدقة وخريطة درجة حرارة ، وجزئيًا بسبب اختيارهم لهدف. تكون الكتلة والمجرة المركزية منتظمة بشكل غير عادي ، مع وجود إشارة قليلة أو معدومة من الاضطراب.
يتم الاحتفاظ بالغاز الساخن في الكتلة في الكتلة أساسًا بواسطة جاذبية المادة المظلمة ، لذلك يتم تحديد توزيع الغاز الساخن من خلال المادة المظلمة. من خلال قياس توزيع الأشعة السينية بدقة من الغاز الساخن ، تمكن الفلكيون من إجراء أفضل قياس حتى الآن لتوزيع المادة المظلمة في المنطقة الداخلية من مجموعة المجرات.
قال ديفيد بوت ، مؤلف مشارك في الصحيفة: "في حين أن Abell 2029 قد يكون مملًا للشخص العادي أن ينظر إليه ، فإنه فرحة خالصة لعلماء الفيزياء الفلكية للدراسة ، لأنه يسمح بمقارنة مباشرة ودقيقة للغاية للنظرية و الملاحظة."
على سبيل المثال ، كشفت الملاحظات السابقة لمجموعة هيدرا A للمجرة التي كتبها لاري ديفيد من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية في كامبريدج ، ماساتشوستس وزملاؤه عن نتيجة مماثلة ولكن الأدلة على النشاط المتفجر في المجرة المركزية جعلت من الصعب استخلاص استنتاجات محددة حول طبيعة المادة المظلمة. يوفر ملف المادة المظلمة المستخلص لـ Abell 2029 دليلاً على أن نتائج Hydra موثوقة وهي تأكيد مستقل مهم لتنبؤات المادة المظلمة الباردة.
كما شارك في هذا البحث جون ستوك من جامعة كولورادو بولدر. راقب شاندرا Abell 2029 مع كاشف ACIS لمدة 5.6 ساعة في 12 أبريل 2000. يدير مركز مارشال لرحلات الفضاء التابع لناسا ، هانتسفيل ، ألاس ، برنامج شاندرا لمكتب علوم الفضاء ، مقر وكالة ناسا ، واشنطن. كان نورثروب غرومان من شاطئ ريدوندو ، كاليفورنيا ، المعروف سابقًا باسم TRW، Inc. ، مقاول التطوير الرئيسي للمرصد. يتحكم مرصد سميثسونيان للفيزياء الفلكية في العلوم وعمليات الطيران من مركز شاندرا للأشعة السينية في كامبريدج ، ماساتشوستس.
المصدر الأصلي: بيان صحفي شاندرا
