المادة المظلمة أثناء التنقل

لطختان متشابهتان جدًا

توصلت دراسة جديدة إلى أن تكوين النجوم في المجرات القزمية الصغيرة يمكن أن 'يسخن' ببطء المادة المظلمة ويدفعها للخارج. إلى اليسار ، كثافة غاز الهيدروجين لمحاكاة مجرة ​​قزمة ، تُرى من الأعلى. صحيح ، الشيء نفسه بالنسبة لمجرة قزمة حقيقية ، IC 1613. في المحاكاة ، يتسبب التدفق المتكرر للغاز وتدفقه إلى الخارج في تذبذب شدة مجال الجاذبية في مركز المجرة القزمة. تستجيب المادة المظلمة لهذا عن طريق الهجرة من مركز المجرة ، وهو تأثير يُعرف باسم 'تسخين المادة المظلمة'. صورة عبرJ. قراءة وآخرون.


أفضل هدية العام الجديد على الإطلاق! تقويم القمر ForVM لعام 2019

وجد العلماء دليلًا على إمكانية تسخين المادة المظلمة وتحريكها نتيجة تشكل النجوم في المجرات. تقدم النتائج أول دليل على الملاحظة للتأثير المعروف باسمتسخين المادة المظلمة، وإعطاء أدلة جديدة لما تتكون المادة المظلمة. كان البحثنشرت3 يناير 2019 ، فيمراجعة الأقرانمجلةالإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.


في العمل الجديد ، شرع فريق دولي من العلماء في البحث عن أدلة على وجود مادة مظلمة في مراكز المجرات القزمة القريبة.المجرات القزمةهي مجرات صغيرة خافتة توجد عادة في مدار مجرات أكبر مثل مجرتنا درب التبانة. إنها جزء لا يتجزأ من مناقشات المادة المظلمة لأنها تحتوي على نسب أعلى من المادة المظلمة مقارنة بالمجرات الأكبر ، ولأن النظرية الأساسية للمادة المظلمة -نظرية المادة المظلمة الباردة- يقترح أنه يجب أن يكون هناك عدد أكبر من المجرات القزمة التي تدور حول مجرتنا درب التبانة والمجرات الأخرى أكثر مما تم العثور عليه.

المادة المظلمةيُعتقد أنها تشكل نسبة كبيرة من كتلة الكون. ومع ذلك ، نظرًا لأنه لا يتفاعل مع الضوء بنفس الطريقة التي تتفاعل بها المادة العادية ، فلا يمكن ملاحظتها إلا من خلال تأثيرات الجاذبية. قد يكمن مفتاح دراستها في كيفية تشكل النجوم في المجرات.

مخطط دائري للكون يظهر 68.3٪ طاقة مظلمة و 26.8٪ مادة مظلمة و 4.9٪ مادة عادية.

تم تحديد تكوين الكون من خلال تحليل بيانات الخلفية الكونية الميكروية لبعثة بلانك. الصورة عبر جامعة أكسفورد /© ESA.

عندما تتشكل النجوم ، يمكن للرياح القوية أن تدفع الغاز والغبار بعيدًا عن قلب المجرة. ونتيجة لذلك ، فإن مركز المجرة له كتلة أقل ، مما يؤثر على مقدار الجاذبية التي تشعر بها المادة المظلمة المتبقية. مع جاذبية أقل ، تكتسب المادة المظلمة الطاقة وتهاجر بعيدًا عن المركز ، وهو تأثير يسمىتسخين المادة المظلمة.




قام فريق علماء الفيزياء الفلكية بقياس كمية المادة المظلمة في مراكز 16 مجرة ​​قزمة ذات تواريخ مختلفة جدًا لتكوين النجوم. ووجدوا أن المجرات التي توقفت عن تكوين النجوم منذ فترة طويلة لديها كثافة أعلى من المادة المظلمة في مراكزها من تلك التي لا تزال تشكل النجوم حتى اليوم. هذا يدعم النظرية القائلة بأن المجرات القديمة كانت تحتوي على تسخين أقل للمادة المظلمة.

جاستن ريدهو المؤلف الرئيسي للدراسة ورئيس قسم الفيزياء في جامعة ساري. قال في أبيان:

لقد وجدنا علاقة رائعة حقًا بين كمية المادة المظلمة في مراكز هذه الأقزام الصغيرة ، وكمية تشكل النجوم التي مروا بها على مدار حياتهم. يبدو أن المادة المظلمة في مراكز الأقزام المكونة للنجوم قد 'سخنت' ودُفعت للخارج.

توفر النتائج قيدًا جديدًا على نماذج المادة المظلمة: يجب أن تكون المادة المظلمة قادرة على تكوين مجرات قزمة تظهر مجموعة من الكثافات المركزية ، ويجب أن ترتبط تلك الكثافة بكمية تشكل النجوم.ماثيو والكرأضاف مؤلف مشارك في الدراسة من جامعة كارنيجي ميلون:


قد تكون هذه الدراسة هي الدليل 'المدفوع' الذي يأخذنا خطوة أقرب لفهم ماهية المادة المظلمة. يساعد اكتشافنا أنه يمكن تسخينه وتحريكه في تحفيز البحث عن جسيم المادة المظلمة.

الخلاصة: يشير بحث جديد إلى أنه يمكن تسخين المادة المظلمة وتحريكها نتيجة لتشكل النجوم في المجرات.

المصدر: تسخن المادة المظلمة في المجرات القزمة

عبر الجمعية الفلكية الملكية