الثلاثاء، 10 أكتوبر 2023 - 05:16 م

لقد ترك علماء الفلك في حيرة من أمرهم بعد أن وجدت دراسة جديدة أن مجرتنا يمكن أن تكون في الواقع خمس ما كان يعتقد سابقا.

ويبدو أن هذا يشير إلى أن درب التبانة تفتقد بعض المادة المظلمة، وهي المادة غير المرئية التي تشكل حوالي 85% من إجمالي الكتلة في الكون.

اقرأ أيضاً|«عناقيد نجوم درب التبانة» تنتشر في السماء طوال الليل 

وباستخدام بيانات من تلسكوب غايا - الذي أنشأ خريطة لـ 1.8 مليار نجم في درب التبانة - قدر الباحثون أن الكتلة الإجمالية لمجرتنا تبلغ 200 مليار مرة فقط من كتلة الشمس.

وهذا أقل بنحو أربع إلى خمس مرات من التقديرات السابقة، التي وضعتها بين 890 مليارًا وما يزيد قليلاً عن تريليون كتلة شمسية.

حتى الآن، كان يُعتقد أيضًا أن المادة المظلمة كانت أكثر وفرة بست مرات على الأقل من المادة العادية.

ومع ذلك، تشير الدراسة الجديدة إلى أن المادة الأخيرة يمكن أن تمثل في الواقع ما يصل إلى ثلث المادة بأكملها، بالنظر إلى أن معظم علماء الفلك متفقون على أنها تعادل كتلة حوالي 600 مليون شمس.  

هذا التناقض الكبير دفع العلماء إلى الحث على توخي الحذر بشأن هذه النتائج، لأنها "تتعارض مع العديد من الدراسات السابقة".

وقال البروفيسور أندرو بونتزن، من جامعة كوليدج لندن، لصحيفة التايمز : "إذا كانت مجرتنا تمتلك كتلة صغيرة حقًا كما يوحي هذا العمل، فيجب على المرء أن يشرح لماذا توصلت الأعمال السابقة المستندة إلى تقنيات مختلفة إلى عدد أكبر" .

يمكن أن يكون لهذا الاكتشاف تأثير عميق على فهم تاريخ مجرتنا الممتد لـ 13 مليار عام، لأنه قد يشير إلى أن مجرة ​​درب التبانة تحملت عددًا أقل من الاصطدامات مع المجرات الأخرى مقارنة ببعض نظيراتها. 

ويبلغ الحد الأقصى المطلق للكتلة لمجرة درب التبانة 540 مليارا، وفقا للفريق الدولي من علماء الفلك بقيادة مرصد باريس.

وقال مؤلف الدراسة، الدكتور فرانسوا هامر، من مرصد باريس، إن الباحثين "فوجئوا للغاية" بالنتائج التي توصلوا إليها.  

وأوضحت كيف تمكن علماء الفلك من حساب كتلة مجرتنا من خلال النظر إلى ما يعرف بمنحنى دورانها.

في الأساس، مجرة ​​درب التبانة هي عبارة عن دوامة دوارة تضم ما بين 100 و400 مليار نجم، والتي يعتقد العلماء أنها محاطة بهالة من المادة المظلمة.

وبالتالي، فإن بيانات غايا تمثل جزءًا صغيرًا من العدد الإجمالي للنجوم، ولكنها كافية لحساب منحنى دوران دقيق.

وكشفت أن منحنى درب التبانة يختلف عن المجرات الحلزونية الكبيرة الأخرى لأنها ليست مسطحة.

في سبعينيات القرن العشرين، كان أحد الإنجازات الكبرى في علم الفلك الحديث هو أن سرعات دوران المجرات الكبيرة الأخرى كانت أسرع بكثير مما يمكن توقعه من ما يسمى بالانحدار الكبليري.

هذا هو المكان الذي تبدأ فيه السرعات النجمية بالانخفاض وفقًا لقوانين كيبلر لأن كتلة المجرة كلها تقريبًا أقرب إلى مركز المجرة. 

أدى هذا الاكتشاف إلى نظرية مفادها أن المجرات الحلزونية الكبيرة يجب أن تكون محاطة بهالات من المادة المظلمة.

أما في مجرة ​​درب التبانة، فإن منحنى الدوران يبدأ في الانخفاض بسرعة على أطراف قرص المجرة. 

وُجد أن النجوم تدور بشكل أبطأ من المتوقع على بعد 50 ألف سنة ضوئية من مركزها، مما يشير إلى غياب بعض جاذبية المادة المظلمة.

وقال الباحثون إن النتائج التي توصلوا إليها كانت "استثنائية للغاية"، وأوضحوا أن دوران درب التبانة المنحني "قد يكون بسبب التاريخ الهادئ للغاية لمجرتنا".

حدث آخر اندماج كبير لها منذ حوالي تسعة مليارات سنة، مقارنة بمتوسط ​​ستة مليارات سنة للمجرات الحلزونية الأخرى. 

وسيتم نشر الدراسة الجديدة في مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية .