يشير تحليل جديد لمجرة ضخمة ومضغوطة بشكل ملحوظ من الكون المبكر إلى أن المادة المظلمة تتفاعل مع نفسها.
المجرة JWST-ER1، التي تشكلت بعد 3.4 مليار سنة فقط الانفجار العظيمتم رصده لأول مرة في أكتوبر الماضي في الصور التي التقطتها وكالة ناسا تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). على بعد أكثر من 17 مليار سنة ضوئية من الأرض، يعد JWST-ER1g أبعد مثال على الإطلاق لنجم مثالي.خاتم أينشتاين“- دائرة غير منقطعة من الضوء حول المجرة، نتيجة انحناء أشعة الضوء القادمة من مجرة بعيدة وغير مرئية بسبب كتلة JWST-ER1 التي تشوه الفضاء.
السراب الكوني ليس مجرد مشهد جميل من محاذاة محظوظة المجرات; كما أنها توفر للفيزيائيين مسبارًا قيمًا للقياسات المستقلة عن النماذج للكتلة المحصورة داخل نصف قطر الحلقة.
متعلق ب: “حلقة أينشتاين” التي التقطها تلسكوب جيمس ويب الفضائي هي أبعد جسم تم رصده بعدسات جاذبية على الإطلاق
من خلال حساب مقدار تشويه الزمكان حول نفسه، قدر فريق الاكتشاف أن المجرة تزن حوالي 650 مليار شمس، مما يجعلها مجرة كثيفة بشكل غريب بالنسبة لحجمها. ومن خلال طرح الكتلة النجمية المرئية من الكتلة الإجمالية المستنتجة، يمكن للفيزيائيين قياس حجم المجرة المادة المظلمة، وهي مادة غير مرئية يعتقد أنها تشكل أكثر من 80٪ من المادة في عالمنا.
وعلى الرغم من عقود من الملاحظات وأكوام من الأدلة الظرفية، لم يتم بعد اكتشاف المادة المراوغة بشكل مباشر. في JWST-ER1g، قرر فريق الاكتشاف أن المادة المظلمة تفسر حوالي نصف فجوة الكتلة، وأنه “يبدو أن هناك حاجة إلى كتلة إضافية لتفسير نتائج التعديس”، وفقًا لما ذكره الباحثون. ورقة الاكتشاف، والذي تم نشره في الخريف الماضي.
وقال هاي-بو يو، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد (UCR) والمؤلف المشارك في الدراسة الجديدة: “تبدو قيمة كتلة المادة المظلمة أعلى من المتوقع”. إفادة. “هذا محير.”
في ورقة بحثية جديدة، يقترح يو وزملاؤه أن كثافة JWST-ER1g العالية بشكل غير عادي يمكن تفسيرها من خلال عدد أكبر من النجوم مما يُعتقد حاليًا. ومع ذلك، فإن آلية الانكماش التي من خلالها تنهار وتتكثف المادة العادية – وهي المواد التي تشكل الغاز والنجوم – في هالة المادة المظلمة لـ JWST-ER1g، والتي يمكن أن تقوم بتعبئة “المزيد من كتلة المادة المظلمة في نفس الحجم، مما يؤدي إلى كثافة أعلى”. وقال المؤلف الرئيسي للدراسة ديماو كونغ من جامعة كاليفورنيا في نفس البيان.
هالة المادة المظلمة، الأكثر كثافة في مركز المجرة، هي غراء الجاذبية الذي يمنع المجرات الدوارة من التطاير بعيدًا. علاوة على ذلك، فإن النماذج التي تتضمن نوعًا معينًا من المادة المظلمة، والتي تتفاعل فيها جزيئاتها مع نفسها، توفر “توافقًا ممتازًا لقياس JWST-ER1″، وفقًا لما ذكره الباحثون. دراسة جديدة.
نحن لا نعرف حتى الآن ما هي المادة المظلمة في الواقع. تشير الدلائل الرصدية إلى أنه نوع جديد من الجسيمات التي لا يمكن الاستدلال على وجودها إلا من خلال تفاعلات الجاذبية مع المادة العادية. يمكن أن تكون المادة المظلمة مجرد نوع واحد من الجسيمات أو مجموعة معقدة من أنواع مختلفة، كما هو الحال في المادة العادية، والتي ربما تعمل في وجود جسيمات إضافية، قوات غير معروفة حتى الآن حصريًا للمادة المظلمة.
قصص ذات الصلة:
– ما هي المادة المظلمة؟
– تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) – دليل كامل
– “حلقة أينشتاين” المثالية بشكل مذهل والتي تم التقاطها بواسطة تلسكوب جيمس ويب الفضائي
وفي ديسمبر الماضي، قاد يو عمليات محاكاة لتشكيلات الهياكل التي تتضمن مادة مظلمة ذاتية التفاعل انتهى أن مثل هذه التفاعلات الذاتية يمكن أن تفسر هالات المادة المظلمة شديدة الكثافة في بعض المجرات، بالإضافة إلى الكثافات المنخفضة بشكل محير في مجرات أخرى، وكلاهما غير مفسر بنظرية “المادة المظلمة الباردة” السائدة.
ويأمل الفيزيائيون أن يتمكن تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) من إلقاء المزيد من الضوء على المادة المظلمة، إذا جاز التعبير. عيون التلسكوب غير المسبوقة التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء ترجع بالزمن إلى أبعد من أي تلسكوب آخر، وما هو قادم التحقيقات وقال يو: “إن المجرات من بداية الكون يمكن أن تكشف عن أدلة حول جسيمات المادة المظلمة وسلوكها”.
“نتوقع رؤية المزيد من المفاجآت من تلسكوب جيمس ويب الفضائي ومعرفة المزيد عن المادة المظلمة قريبًا.”
نُشرت الدراسة الجديدة في 11 أبريل في مجلة The Astrophysical Journal Letters.