انظر إلى مجرة ، ماذا ترى؟ ربما الكثير من النجوم. ودفنت بين تلك النجوم ، إذا نظرت بعناية كافية ، فقد تجد كواكب وثقوبًا سوداء وأقزامًا بيضاء وكويكبات وجميع أنواع الاحتمالات والنهايات المتنوعة. محيط المجرة المعتاد.
ما لن تراه هو ما هي تلك المجرة هل حقا مصنوع من. لن ترى غير المرئي ، المخفي. لن ترى الجزء الأكبر من كتلة المجرة. لن ترى المادة المظلمة.
مسائل الظلام معظم
المادة المظلمة هي شكل افتراضي للمادة ، وفي هذه الفرضية أنت تسبح فيها الآن. بقدر ما يمكننا أن نقول ، استنادًا إلى عقود من الملاحظات الدقيقة والدقيقة لكل شيء من حركة النجوم داخل المجرات إلى حركة المجرات داخل العناقيد إلى اللحظات الأولى من الانفجار الكبير إلى نمو البنية عبر الكون بأكمله (أي ، لقد عملنا بجد على هذا) ، الكون ليس ما يبدو على السطح.
النتيجة الرئيسية: معظم المواد الخام في عالمنا ببساطة لا تتفاعل مع الضوء. اسمها المعتاد هو "المادة المظلمة" ، ولكن قد يكون اسم أفضل غير مرئى شيء. لسنا متأكدين تمامًا من ماهيتها (ما زلنا نعمل على هذا الجزء) ، ولكن يبدو أن المادة المظلمة هي نوع من الجسيمات المجهرية التي تغمر كل مجرة ، وتغمرها بكتلة إضافية. نظرًا لأن هذه المادة المظلمة لا تتفاعل مع الضوء ، فإنها لا تشعر بأي شيء يتعلق بالقوة الكهرومغناطيسية ، مما يعني أنها تمر ببساطة من خلال المادة العادية دون ملاحظة أو الاهتمام بقليل.
وزن لا شيء
على الرغم من قوة هذه المادة المظلمة من حيث تفسير المشاكل العميقة والمربكة للكون ، إلا أنها تحتوي على بعض نقاط الضعف. على الأخص ، عندما يدير علماء الفيزياء الفلكية محاكاة حاسوبية لنمو المجرات - يتتبعون تكوينها وتطورها على مدى مليارات السنين باستخدام جميع الفيزياء المعروفة التي تدخل في صنع المجرة - فإنهم يجدون أن المادة المظلمة تميل إلى الحقيقة ، تتجمع حقاً إلى كثافات عالية فاحشة في وسط تلك المجرات.
هذا توقع جيد ومثير من تلقاء نفسه ، لكنه لا يتطابق تمامًا مع الملاحظات. بينما لا يمكننا رؤية المادة المظلمة مباشرةً (تذكر: غير مرئية) ، يمكننا أن نرى آثارها على كل شيء آخر ، بما في ذلك المادة العادية. قد لا تلعب المادة المظلمة اللعبة الكهرومغناطيسية ، لكنها تتحدث مع الجاذبية ، لأن الجاذبية صديقة للغاية وقادرة على التحدث إلى كل قطعة من الكتلة والطاقة في الكون بأكمله.
لذلك إذا ملأت مجرة بالمادة المظلمة ، وتميل المادة المظلمة إلى التكتل كثيرًا في المركز ، فسيكون هناك الكثير من وزن في وسط المجرة ، يسحب الغاز المحيط بها. عندما يضغط هذا الغاز على القلب ، سوف ينكمش وينهار ، مما يؤدي إلى أحداث تكوين النجوم الضخمة ، ويبرز عددًا كبيرًا من النجوم الجديدة.
وبعبارة أخرى ، يجب أن يكون لب النوى المجرات أكوام على أكوام جزيئية من الغاز والنجوم. وعلى الرغم من أن مراكز المجرات أماكن غنية جدًا ، إلا أنها ليست كذلك ذلك غني.
استنتاج أن التنبؤ المبتذل حول سلوك المادة المظلمة في النوى المجرية ليس القصة الكاملة. نظرًا لأن لدينا العديد من الأسباب الجيدة الأخرى للاعتقاد بأن المادة المظلمة شيء ، يصبح السؤال: ما الذي يطردها من القلب؟
اهتزاز الأشياء
امنح عشرة من الفيزياء النظرية مشكلة وسيتوصلون إلى عشرات الحلول. وفي حالة "احتقان" نوى المادة المظلمة ، تمكنوا من إخراج جميع أنواع التفسيرات الممتعة. ربما تكون المادة المظلمة أكثر غرابة مما كنا نعتقد ، قادرة على التفاعل قليلاً مع نفسها من خلال قوة خامسة جديدة من الطبيعة ، تنعيم نفسها في القلب. ربما تكون المادة المظلمة مجرد صبي دافئ وحيوي بشكل طبيعي ، ويجد صعوبة في التكتل في المركز.
على الرغم من أن هذه الخيارات رائعة ، فربما يكون التفسير دنيويًا. يمكن أن تؤثر المادة المظلمة على سلوك المادة الطبيعية عبر الجاذبية ، وينطبق الشيء نفسه على العكس. على الرغم من أنها أقل حجمًا بكثير من نظيراتها المظلمة ، إلا أن المادة العادية لكوننا يمكنها سحب وسحب ونشر كل شيء آخر ، حتى لو كان قليلًا جدًا.
قام فريق من علماء الفلك مؤخرًا بدراسة العديد من مجموعات المجرات القزمة ، حيث يمكن بسهولة فحص العلاقة بين المادة المظلمة والعادية. استخدموا هذه العينات للبحث عن أي علاقات بين تكوين النجوم والكثافة المركزية. في هذا السيناريو ، إذا كانت المجرة قد شهدت الكثير من التكوينات النجمية الأخيرة ، مما تسبب في حدوث رياح متفجرة متفجرة ونوبات انفجارية مزاجية أخرى ، فإن ذلك سيدفع الكثير من المادة الطبيعية إلى خارج النواة ، وستقوم الجاذبية بعملها وتسحب بعض المادة المظلمة جنبا إلى جنب مع الأشياء العادية.
توصلت الدراسة إلى نتيجة مثيرة للفضول: المجرات القزمة مع الكثير من تكوين النجوم الأخير ("الأخيرة" خلال الستة مليارات سنة الماضية) كانت ذات كثافة مركزية أكثر سلاسة ، في حين أن أشقائهم الأقل نشاطًا كانوا أكثر ذكاءً في مراكزهم ، مفضلين هذه الفرضية التي يمكن أن تؤثر المادة الطبيعية بالفعل على الظلام. في حين أن هذا لا يحل تمامًا لغز طبيعة المادة المظلمة ، إلا أنها خطوة كبيرة إلى الأمام.
اقرأ المزيد: "تسود المادة المظلمة في المجرات القزمة"
