ربما اكتشف علماء الفلك نوعًا غير معروف سابقًا من الأجسام الفلكية، يُطلق عليه اسم “Cloud-9″، والذي يمكن أن يسلط الضوء على المادة المظلمة، وهي واحدة من أكبر الألغاز في الكون.
المادة المظلمة هي مادة غامضة تشكل الكون وتزوده بالبنية. على الرغم من أنه لم يتم ملاحظتها بشكل مباشر من قبل، إلا أنه يُعتقد أن المادة المظلمة تشكل 85٪ من إجمالي المادة في الكون ويمكن اكتشافها بسبب تأثيرات الجاذبية.
يُعتقد أن Cloud-9 عبارة عن سحابة من المادة المظلمة يمكن أن تكون من بقايا تكوين المجرات منذ الأيام الأولى للكون، وفقًا لبحث جديد نُشر يوم الاثنين في The Astrophysical Journal Letters.
وقال الباحث المشارك في الدراسة أندرو فوكس، عالم الفلك في معهد علوم التلسكوب الفضائي في بالتيمور، في بيان: “هذه السحابة هي نافذة على الكون المظلم”.
وأضاف فوكس، التابع لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) ورابطة الجامعات لأبحاث علم الفلك (AURA): “نعلم من الناحية النظرية أنه من المتوقع أن تكون معظم الكتلة في الكون عبارة عن مادة مظلمة، ولكن من الصعب اكتشاف هذه المادة المظلمة لأنها لا ينبعث منها ضوء. وتمنحنا Cloud-9 نظرة نادرة على سحابة تهيمن عليها المادة المظلمة”.
من المفترض أن المادة المظلمة نشأت من الانفجار الكبير الذي أدى إلى خلق الكون قبل 13.8 مليار سنة، وتشكل السحب الكونية التي لم تجمع ما يكفي من الغاز لتكوين النجوم.
كشفت الملاحظات الأخيرة التي تم إجراؤها باستخدام تلسكوب هابل الفضائي أن السحابة 9 عديمة النجوم.
وقال أليخاندرو بينيتيز لامباي، المؤلف المشارك في الدراسة، عالم الفيزياء الفلكية والأستاذ المساعد في قسم الفيزياء بجامعة ميلانو بيكوكا في ميلانو بإيطاليا: “هذه قصة مجرة فاشلة”. “في العلوم، عادة ما نتعلم من الإخفاقات أكثر من النجاحات. في هذه الحالة، عدم رؤية النجوم هو ما يثبت صحة النظرية. إنها تخبرنا أننا وجدنا في الكون المحلي لبنة بناء بدائية لمجرة لم تتشكل بعد.”
يمكن أن تؤدي الملاحظات المستقبلية للسحابة، واكتشاف المزيد من الأجسام مثل Cloud-9، إلى فهم أكبر للمادة المظلمة، وتكوين المجرات وتطورها، والأيام الأولى للكون.
البحث عن الكائنات الوهمية
على عكس النجوم الساطعة أو المجرات المليئة بالنجوم، تكون المجرات الفاشلة مظلمة، مما يجعل من الصعب العثور عليها.
وقال فريق البحث للوهلة الأولى، ربما تم الخلط بين Cloud-9 ومجرة قزمة باهتة، أو مجرة صغيرة تتكون من حوالي 1000 إلى عدة مليارات من النجوم. وهذه المجرات صغيرة بالمقارنة مع مجرتنا درب التبانة التي تحتوي على مئات المليارات من النجوم.
تم اكتشاف Cloud-9 لأول مرة قبل ثلاث سنوات خلال مسح لغاز الهيدروجين بالقرب من مجرة Messier 94 بواسطة التلسكوب الكروي ذو الفتحة الخمسمائة متر، أو FAST، في مقاطعة قويتشو الصينية. تم استخدام تلسكوب جرين بانك ومرصد المصفوفة الكبيرة جدًا لمتابعة عمليات الرصد، وأكدت أحدث اكتشافات هابل طبيعة المجرة الفاشلة الخالية من النجوم.
وتقع المجرة ميسييه 94 على بعد 16 مليون سنة ضوئية من الأرض. – ناسا
وقال فوكس: “نظريات تكوين المجرات تنبأت بوجود حد أدنى للمادة المظلمة اللازمة لإشعال عملية تكوين النجوم وتحويل السحابة المظلمة إلى مجرة مضيئة”. “مع Cloud-9، لدينا مثال لجسم يقع أسفل هذه العتبة مباشرة، ولا يحتوي على نجوم.”
أُطلق على الجسم لقبه لأنه السحابة الغازية التاسعة الموجودة على مشارف المجرة الحلزونية ميسييه 94. تشير التشوهات الطفيفة للغاز إلى احتمال وجود تفاعلات بين السحابة والمجرة.
في حين أن علماء الفلك لاحظوا سحب الهيدروجين من قبل، إلا أن السحابة 9 تتميز بأنها مدمجة وكروية وليست غير منتظمة الحجم.
لكن هذا لا يعني أن Cloud-9 ليس كبيرًا.
يتكون القلب من هيدروجين محايد ويمتد قطره إلى 4900 سنة ضوئية. السنة الضوئية هي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة واحدة، وهي 5.88 تريليون ميل (9.46 تريليون كيلومتر). تبلغ كمية الهيدروجين داخل السحابة حوالي مليون مرة كتلة الشمس. ويقدر علماء الفلك أن حوالي 5 مليارات كتلة شمسية من المادة المظلمة تشكل بقية السحابة.
وقالت الدكتورة راشيل بيتون، المؤلفة المشاركة في الدراسة، وعالمة الفلك المساعدة في معهد علوم التلسكوب الفضائي: “يجب أن يكون هناك قدر هائل من الجاذبية “غير المرئية” التي تربطها ببعضها البعض”. “إن الهيدروجين المحايد الذي نراه ببساطة لا يوفر كتلة كافية؛ يجب أن يكون هناك هالة من المادة المظلمة توفر دعم الجاذبية” وتعمل مثل السقالات غير المرئية للسحابة.
وأضاف بيتون أن Cloud-9 موجود حاليًا في حالة من التوازن الدقيق.
كتبت في رسالة بالبريد الإلكتروني: “لديها كتلة كافية للاحتفاظ بغازها، ولكن ليس بما يكفي لإجبار هذا الغاز على تكوين النجوم”. “تفسر هذه الندرة سبب عدم العثور على العديد من هذه الأجسام في الكون المحلي – فمعظم الهالات إما تفقد غازها بالكامل أو تصبح مجرات كاملة.”
تحديد الطبيعة الحقيقية لـ Cloud-9
وأشار الفريق إلى أن السحابة 9 ما زالت قادرة على التحول إلى مجرة. إذا تراكمت كتلة أكبر من الجسم، فسوف ينهار الغاز الموجود داخل السحابة ويتفتت، مما يؤدي إلى تكوين النجوم، الأمر الذي من شأنه أن يحول Cloud-9 إلى مجرة مزدهرة متأخرة.
وقال فوكس: “ومع ذلك، فإن الاحتمال الآخر هو أن تفقد السحابة كتلتها، وهو ما يمكن أن يحدث إذا اقتربت من M94″، في إشارة إلى ميسييه 94، ويتم تجريد غازها مثل سحابة في نفق الرياح حتى تتوقف السحابة عن الوجود.
يمكن أن توفر عمليات الرصد المستقبلية عالية الدقة نظرة أوضح على قلب Cloud-9، وهو “الكأس المقدسة” التي يمكن أن تكشف عن كمية المادة المظلمة الموجودة في مركز الجسم.
قال بيتون: “يمكننا استبعاد بعض المرشحين للمادة المظلمة، وهي خطوة كبيرة لتقييد طبيعة جسيم المادة المظلمة نفسها باستخدام بيانات الفيزياء الفلكية”.
قال الدكتور جاكو فان لون، الأستاذ المشارك في الفيزياء الفلكية ومدير مرصد كيلي في جامعة كيلي في إنجلترا، إنه على الرغم من أن Cloud-9 هي سحابة مثيرة للاهتمام، فهي ليست أول سحابة يتم مناقشتها ضمن سيناريوهات “المجرات المظلمة”، ولا يمكن استبعاد المزيد من التفسيرات الدنيوية.
على سبيل المثال، تم اكتشاف سحابة هيدروجينية أخرى مذكورة في الدراسة، تسمى FAST J0139+4328، مؤخرًا على أنها مجرة خافتة جدًا، كما قال فان لون.
وكتب في رسالة بالبريد الإلكتروني: “إن كتلة النجوم التي تنتمي إلى FAST J0139 + 4328 أعلى بعشر مرات مما اعتقدوا أنه ممكن، لذلك فمن المتصور أنه في السحابة الخاصة بهم، التي تحتوي على هيدروجين أقل بما يقرب من مائة مرة من FAST J0139 + 4328، توجد مجرة أكثر خفوتًا مما توقعوا اكتشافه حتى باستخدام تلسكوب هابل الفضائي”. “قد يتكهن المرء، لكن الادعاء بأن سحابة الغاز المظلمة بصريًا هي من بقايا المادة المظلمة يتطلب دليلاً أقوى لا لبس فيه.”
لم يشارك فان لون في البحث ولكنه تواصل مع الفريق وأعرب عن حذره بشأن تأكيدات أن السحابة 9 هي سحابة من المادة المظلمة عندما رأى إعلان البحث قبل نشره. وقد ذكره في إقرارات الدراسة.
في هذه الأثناء، يواصل الفريق البحث عن كائنات مماثلة لتحديد ما إذا كان Cloud-9 غريبًا أم جزءًا من مجموعة أكبر من الآثار.
وقالت الدكتورة كريستين سبيكينز، أستاذة علم الفلك والفيزياء الفلكية والنسبية في جامعة كوينز في كينغستون، أونتاريو، إن أحدث ملاحظات هابل تضيف قطعة مهمة إلى لغز هذا الجسم المثير للاهتمام. لم تشارك سبيكنز في الدراسة الجديدة، لكنها رصدت سابقًا Cloud-9 باستخدام تلسكوب Green Bank.
وقال سبيكينز: “إن إجراء مزيد من الدراسة لهذا الغاز عديم النجوم، مثل شكله غير المعتاد، سيساعد في كشف أصله كمجرة بلا نجوم أو سحابة عائمة”. “مهما كانت طبيعته، يعد Cloud-9 مثالًا رائعًا للمستقبل المشرق لهذا المجال من الدراسة في مساعدة الباحثين على كشف أسرار الكون.”
قم بالتسجيل في النشرة الإخبارية للعلوم Wonder Theory على قناة CNN. استكشف الكون بأخبار الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية لـ CNN، قم بإنشاء حساب على CNN.com