وجد علماء الفلك مجرة ​​قديمة بهالة من المادة المظلمة

بعض 163000 ضوءسنوات من درب التبانة مجرة أصغر بكثير وأقدم بكثير: Tucana II ، سميت بهذا الاسم نسبة إلى كوكبة الطيور الاستوائية التي تجلس فيها. يجلس Tucana II على محيط جاذبية مجرتنا ، ويوفر للباحثين فرصة لفهم تكوين أقدم الهياكل المجرية في الكون.

الآن ، فريق من علماء الفلك وجدت دليلاً على وجود هالة ممتدة من المادة المظلمة حول المجرة. كان بحثهم نشرت اليوم في مجلة Nature Astronomy.

“نعلم [dark matter] قال أنيرود تشيتي ، عالم الفلك في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا: “هناك لأنه لكي تظل المجرات مقيدة ، يجب أن يكون هناك مادة أكثر مما نراه بوضوح ، من ضوء النجوم”، في مكالمة هاتفية. أدى ذلك إلى فرضية وجود المادة المظلمة كعنصر يجمع المجرات معًا ؛ بدونها ، المجرات التي نعرفها ، أو على الأقل الأشياء الموجودة في ضواحيها ، ستتطاير بعيدًا “.

هالة المادة المظلمة هي منطقة جاذبية مادة ملزمة في الفضاء. (المادة المظلمة هالة مجرة ​​درب التبانة يمتد إلى أبعد من ذلك ال المروحة التي تشكل الأشياء المرئية لمجرتنا). وجد الفريق أن حدود الجاذبية لـ Tucana II تتراوح بين ثلاثة و أكبر بخمس مرات مما كان يعتقد سابقًا أنه حتى بعض أقدم المجرات ستحتوي على هالات من المادة المظلمة.

تصادف أن Tucana II هي أكثر المجرات بدائية كيميائيًا التي نعرفها حاليًا ، مما يعني أن بعض نجومها تحتوي على محتوى معدني منخفض جدًا (تم إنتاج العناصر الأثقل في الكون في وقت لاحق من الزمن). أدرك الفريق أن Tucana II كان به هالة المادة المظلمة عندما كشفت ملاحظات النجوم في تلك المنطقة من السماء أن النجوم كانت تتحرك جنبًا إلى جنب.

“إذا نظرت إلى منطقة السماء حيث توجد المجرة ، فلن ترى في الواقع تجمعات النجوم أو كثافتها الزائدة” ، تشيتي ، الذي هو المؤلف الرئيسي للورقة الحديثة ، قال. “فقط عندما تنظر إلى سرعاتها وتدرك أنها مجموعة من النجوم تتحرك بنفس السرعة التي تدرك أن هناك مجرة ​​موجودة هناك.”

كما صرحت المؤلفة المشاركة في الدراسة آنا فريبيل ، وهي أيضًا عالمة فلك في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا ، في بيان صحفي جامعي ، فإن دودة حركة Tucana II تشبه “مياه الاستحمام تتدفق إلى البالوعة”. بشكل مقنع ، بعض النجوم المحيطية للمجرة أقدم من النجوم الأقرب إلى مركز المجرة. يفترض الفريق أن Tucana II قد يكون نتيجة اندماج مجري سابق ، وهو صدام كوني شهد مجرة ​​بدائية تلتهمها أخرى ، مما أدى إلى ظهور نجوم من أصول مختلفة في نفس المجرة.

سواء أكانت نظرية أصل Tucana II صحيحة أم لا ، فإن تصادمًا مشابهًا سيكون بالتأكيد في مستقبله. نظرًا لأنها تقع ضمن عالم الجاذبية لمجرة درب التبانة الأكثر ضخامة ، في النهاية ، سيتم ابتلاع المجرة الصغيرة نسبيًا من قبل مجرتنا.

بينما يعرف علماء الفلك كيفية اكتشاف هالات المادة المظلمة ، إلا أنهم ما زالوا لا يعرفون بالضبط ما هي المادة المظلمة. إلى جانب العثور على هالات حول المجرات ، يبحث الباحثون أيضًا عن هوية المادة المظلمة فيها إشارات غامضة من النجوم النيوترونية وفي شكل الثقوب السوداء النظرية الصغيرة.