إنشاء أكبر خريطة على الإطلاق للمادة المظلمة في الكون!

2021-05-30

صمم علماء الفلك أكبر خريطة على الإطلاق توضح مكان وجود المادة المظلمة في جميع أنحاء الكون باستخدام ضوء 100 مليون مجرة.

وتشكل المادة المظلمة حوالي 27٪ من الكون، وقوة جاذبيتها كافية لربط مجرات بأكملها معا في بنية تُعرف باسم الشبكة الكونية. والآن، أنشأ العلماء أكبر خريطة على الإطلاق لهذه المادة الغامضة - ويمكن أن يشير ذلك إلى وجود خطأ ما في نظرية النسبية لأينشتاين.

وقاموا أيضا بتعيين موقع الفراغات الكونية الشاسعة، حيث قد لا تنطبق القوانين التقليدية للفيزياء.

ويستطيع علماء الفلك رسم خريطة لوجود المادة المظلمة من خلال النظر إلى الضوء الذي ينتقل إلى الأرض من المجرات البعيدة؛ إذا تم تشويه الضوء، فهذا يعني أن هناك مادة في المقدمة، حيث ينحني الضوء عندما يأتي نحونا. وباستخدام أساليب الذكاء الاصطناعي لتحليل صور 100 مليون مجرة​​، قام أعضاء فريق مسح الطاقة المظلمة الدولي (DES) - وهو جهد تعاوني للكشف عن طبيعة الطاقة المظلمة الغامضة التي تقود التوسع في الكون - بإنشاء خريطة تغطي ربع السماء في نصف الكرة الجنوبي (ثُمن إجمالي السماء الليلية المرئي من الأرض).

وتظهر المناطق الأكثر سطوعا في الخريطة، والتي يتم تصورها على شكل رقعة مرقطة باللون الوردي والأرجواني والأسود، متجمعة داخل حلقة شاحبة (صورة متراكبة لمجرة درب التبانة)، المناطق الأكثر كثافة من المادة المظلمة، والتي تتوافق مع مجموعات المجرات الفائقة، بينما تظهر المناطق السوداء.

وقال الدكتور نيال جيفري، من جامعة كوليدج لندن وÉcole Normale Supérieure، باريس، الذي شارك في قيادة المشروع: "إنه يظهر لنا أجزاء جديدة من الكون لم نرها من قبل. يمكننا حقا أن نرى بنية الشبكة الكونية هذه، بما في ذلك الهياكل الهائلة المسماة الفراغات الكونية، وهي مناطق منخفضة الكثافة جدا في الكون حيث يوجد عدد قليل جدا من المجرات وعدد أقل من المادة".

ويهتم العلماء بهذه الهياكل لأنهم يشتبهون في أن الجاذبية قد تتصرف بشكل مختلف تماما داخلها. ومن خلال تحديد الأشكال والمواقع، يمكن أن توفر الخريطة بالتالي نقطة انطلاق لمزيد من الدراسة.

كما أن الخريطة، التي ستُنشر في الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية، تقربنا أيضا من فهم مكونات الكون وكيفية تطوره.

ووفقا للنموذج القياسي لعلم الكونيات، بدأ الكون بالانفجار الأعظم، ثم توسع وتطورت المادة وفقا لنظرية أينشتاين للنسبية العامة، التي تصف الجاذبية. وقوى الجاذبية هذه هي التي خلقت تكتلات وفراغات المادة التي تشكل الشبكة الكونية.

وعلى الرغم من أن الحسابات التي أجراها فريق DES تشير إلى أن توزيع هذه المادة يتوافق على نطاق واسع مع التنبؤات في النموذج القياسي، إلا أنه ليس مناسبا تماما. وقال جيفري: "إذا نظرت إلى الكون، فإن المادة ليست متكتلة كما هو متوقع - هناك تلميحات إلى أنها أكثر سلاسة. وقد تبدو شيئا صغيرا نسبيا، ولكن إذا كانت هذه التلميحات صحيحة، فقد يعني ذلك أن هناك شيئا خاطئا في نظرية النسبية العامة لأينشتاين، وهي إحدى الركائز الكبرى للفيزياء".

وقال المعد المشارك البروفيسور أوفر لاهاف، الذي يعمل أيضا في UCL ورئيس اتحاد DES UK، إن أحد الاحتمالات هو أن بعض القياسات المستخدمة لحساب الشكل الذي يجب أن يبدو عليه الكون ليست صحيحة تماما. وبدلا من ذلك، قد تكون هناك مشكلة في النموذج الأساسي.









كاريكاتير

إستطلاعات الرأي