اكتشاف مادة مظلمة تتدلى من الشبكة الكونية للمرة الأولى

لأول مرة، اكتشف علماء الفلك مادة مظلمة تتدلى من خيوط ضخمة تمتد عبر الكون وتشكل “شبكة كونية” تحبس المجرات مثل ندى الصباح على شبكة العنكبوت.

استخدم باحثون من جامعة يونسي في سيول، كوريا الجنوبية، تلسكوب سوبارو – وهو تلسكوب بصري يعمل بالأشعة تحت الحمراء بطول 8.2 متر بالقرب من قمة موناكيا في هاواي – وتأثير الجاذبية على الضوء لمراقبة المادة المظلمة الموجودة على خيوط الشبكة الكونية بشكل غير مباشر. مجموعة الغيبوبة.

يمثل هذا أول اكتشاف على الإطلاق للمادة المظلمة على الشبكة الكونية، ويمكن أن يساعد في تأكيد كيفية تأثير هذه البنية – ذات الخيوط التي تمتد لعشرات الملايين من السنين الضوئية – على تطور الكون.

يُعرف أيضًا باسم Abell 1656، وهو عبارة عن مجموعة من أكثر من ألف مجرة ​​وتقع على بعد حوالي 321 مليون سنة ضوئية منا في اتجاه كوكبة Coma Berenices. نظرًا لهذا الحجم الهائل والقرب النسبي، فإن مجموعة كوما هي المكان المثالي للعلماء للبحث عن المادة المظلمة في خيوط الشبكة الكونية.

متعلق ب: يمكن لتلسكوب جيمس ويب الفضائي أن يستهدف المجرات الصغيرة الساطعة لتسليط الضوء على المادة المظلمة

الشبكة الكونية عبارة عن شبكة من الخيوط، مكونة من مادة، تغذي المجرات بالغاز، وتساعدها على النمو. تساعد هذه الشبكة أيضًا على توجيه المجرات معًا، مما يؤدي إلى تجمعها.

الخيوط الرئيسية للشبكة الكونية هي نفسها جدران العناقيد المجرية الفائقة، مع جدار يتوافق مع عنقود كوما المعروف باسم
“حائط عظيم.” كان السور العظيم في الواقع أول هيكل فائق الضخامة يتم اكتشافه في الكون.

يُعتقد أن مجموعات المجرات تتجمع في نقاط تتقاطع فيها الخيوط، ولكن يُعتقد أن هذه الخيوط تنتهي بين المجرات وتشكل ما يسمى “الخيوط الداخلية”. من المتوقع أن تسير المادة المظلمة على طول خيوط الشبكة الكونية المتدلية من تلك الخيوط الموجودة داخل العنقود.

المادة المظلمة باعتبارها سقالة كونية

على الرغم من أن الشبكة الكونية، وهي أكبر بنية في الكون، كانت معروفة منذ عقود، إلا أن علماء الفلك لم يروا التوهج الخافت لخيوطها الغازية إلا عندما أضاءتها مناطق مشرقة في قلوب المجرات التي تتغذى على ثقوب سوداء هائلة الكتلة. تسمى تلك الثقوب السوداء النشطة بالكوازارات.

في العام الماضي، التقط مصور الويب Keck Cosmic Web Imager، الموجود أيضًا على قمة Maunakea، أول ضوء مباشر ينبعث من خيوط الويب الضعيفة التي تتقاطع مع بعضها البعض وتمتد عبر أحلك أركان الفضاء. هذه هي الخيوط التي تقع معزولة بين المجرات، في الأجزاء الأكبر والأكثر مخفية من الشبكة الكونية.

لكن “رؤية” موقع المادة المظلمة حول خيوط الشبكة الكونية هذه هي قصة مختلفة تمامًا.

وذلك لأنه على الرغم من أنها تشكل ما يقدر بنحو 85% من كل المادة في الكون، إلا أن المادة المظلمة غير مرئية لأنها لا تتفاعل مع الضوء مثل المادة اليومية التي تتكون من النجوم والغبار.

إن هيمنة المادة المظلمة على المادة اليومية تعني أيضًا أنها تهيمن على خيوط الشبكة الكونية، وتشكل سقالة غير مرئية تتشكل على طولها بنية الكون.

ومع ذلك، على الرغم من أن المادة المظلمة لا تتفاعل مع الضوء، إلا أنها تتفاعل مع الجاذبية، ويؤثر هذا التفاعل على حركة المادة اليومية والضوء الذي يمكننا رؤيته.

استفاد الفريق الذي يقف وراء هذا البحث من هذا المفهوم، حيث استخدمه للكشف عن المادة المظلمة على خيوط الشبكة الكونية المترابطة في جميع أنحاء مجموعة كوما.

تشير نظرية ألبرت أينشتاين للجاذبية لعام 1915، والتي تسمى النسبية العامة، إلى أن الأجسام ذات الكتلة تتسبب في انحناء نسيج الزمكان. وفي المقابل، تشرح النظرية أن ما نعتبره جاذبية ينشأ من هذا الانحناء. علاوة على ذلك، عندما يمر الضوء من مصدر خلفي عبر هذا الانحناء، ينحرف مساره.

يمكن أن يؤدي ذلك إلى ظهور مصادر الخلفية وكأنها تتغير في السماء، أو يتم تضخيمها، أو في بعض الحالات القصوى، حتى تظهر في نقاط متعددة في نفس الصورة. وهذا ما يسمى عدسة الجاذبية.

لذلك، باستخدام الضوء من المجرات والنجوم خلف مجموعة كوما وبمساعدة الحساسية العالية والدقة العالية ومجال الرؤية الواسع لكاميرا Hyper Suprime-Cam (HSC) الخاصة بتلسكوب سوبارو، اكتشف الفريق تأثير عدسة ضعيفًا لمكون المادة المظلمة. من خيوط intracluster لأول مرة.

قصص ذات الصلة

– هناك شيء “مريب” يحدث مع هالة المادة المظلمة في درب التبانة

– كيف سيبحث خليفة مصادم الهادرونات الكبير عن الكون المظلم

– المجرة الضخمة التي لا تحتوي على مادة مظلمة هي لغز كوني

يساعد هذا الاكتشاف الأول على الإطلاق للمادة المظلمة في الأجزاء الطرفية من الشبكة الكونية على تأكيد وجود البنية واسعة النطاق المنتشرة عبر الكون.

نُشرت نتائج الفريق في شهر يناير في مجلة Nature Astronomy.