علماء فلك إسبان يطورون تقنية جديدة .. لقياس كتلة المادة المظلمة في المجرات

خلص عدد من علماء الفلك الإسبان إلى أن كتلة المادة المظلمة في مجموعات المجرات الكبيرة يمكن تحديدها من خلال حجم وشدة موجات صادمة تنشأ أثناء تكوين هذه الهياكل الكونية. وبحسب ورقة بحثية نشرت في مجلة /Nature Astronomy/، قال العلماء: "إن مشكلة تحديد الكتلة الدقيقة لمجموعات المجرات هي واحدة من أكثر المشاكل إلحاحا وأقدمها في علم الفلك. والنهج الذي قمنا بتطويره عموما ليس أقل شأنا من حيث دقة القياس من الطرق الحالية لتحديد كتلة مجموعات المجرات. وهذا سيسمح لنا باستخدامها للتحقق المستقل من التقديرات الحالية لكمية المادة المظلمة الموجودة في الهياكل الكونية المختلفة، وكذلك باختبار النظريات المتفق عليها عموما حول بنية الكون". وطورت هذه الطريقة لتحديد كتلة المادة المظلمة في المجرات وعناقيد المجرات من قبل فريق من علماء الفلك الإسبان بقيادة سوزانا بلانيليس الباحثة في جامعة فالنسيا، حيث يكمن جوهرها في أن عملية تكوين العناقيد المجرية تؤدي إلى تكوين عدد كبير من موجات الصدمة التي تعتمد قوتها وحجمها وبنيتها على مدى توزع المادة المرئية والمظلمة داخل مجموعة المجرات. وتسمح هذه الطريقة الجديدة لقياس كتلة المادة المظلمة والتأكد من دقة أساليب أخرى لرصد هذه المادة غير المرئية. تم اكتشاف الانبعاث الناتج عن هذه الموجات مؤخرا بواسطة تلسكوبي (سوزاكو) و(فيريتاس)، مما دفع بالعلماء إلى التساؤل عما إذا كان من الممكن استخدام رصد هذا التوهج لتحديد الكتلة الدقيقة للمادة المظلمة في مجموعات المجرات الكبيرة. وأشار العلماء إلى أن الطرق الحالية لا تسمح دائما بالحصول على تقديرات موثوق بها لكتلة هذه العناقيد، مما يجبر علماء الفلك على البحث عن بدائل للتحقق من نتائج القياس هذه. واسترشادا بهذه الفكرة، أنشأ علماء الفلك الإسبان نموذجا حاسوبيا لمجموعة كبيرة من المجرات وتتبعوا كيفية تغير خصائص وإشعاع موجات الصدمة التي تنتجها أثناء تطور هذه المجموعة من المجرات، حيث اظهرت حساباتهم أنه يمكن تقدير كتلة المادة المظلمة في مثل هذه العناقيد المجرية بناء على انبعاث موجات الصدمة بدقة تصل إلى 30% تقريبا، حتى على مسافات كبيرة نسبيا، تعادل نحو 9.3 مليار سنة ضوئية. وستساعد المعلومات التي جمعها العلماء حول كتلة المادة المظلمة في مجموعات كبيرة من المجرات، لأول مرة في التحقق المستقل من الأفكار المقبولة عموما حول بنية الكون وكذلك تدقيق حصة المادة المظلمة في إجمالي طاقة الكون.