حلقة أينشتاين تكشف لغز المادة المظلمة

(دان تري) - بحسب الباحثين، قد تكون هذه أصغر كتلة من المادة المظلمة النقية التي تم اكتشافها على الإطلاق.

جسم غريب تم اكتشافه لأول مرة

ويظهر الجسم في ضوء الأشعة تحت الحمراء، موضحًا باللون الأبيض (مصدر الصورة: فريق البحث).

تم اكتشاف كتلة من المادة المظلمة مؤخرا، كتلتها أكبر من كتلة الشمس بمليون مرة، وتقع على بعد حوالي 10 مليارات سنة ضوئية منا، ولا يوجد بها أي نجوم على الإطلاق.

هذا يجعلها مرشحة بقوة لتكون أصغر كتلة من المادة المظلمة النقية تُسجَّل على الإطلاق. لا يُعزز هذا الاكتشاف نموذج المادة المظلمة الباردة فحسب، بل يضع أيضًا قيودًا أدق على طبيعة جسيمات المادة المظلمة وسلوكها، في ظل استمرار الفيزيائيين وعلماء الفلك في البحث عن "المادة الخفية" التي تُنظِّم بنية الكون.

جاء هذا الاكتشاف من خلال مراقبة حلقات أينشتاين، وهي ظاهرة عدسات الجاذبية حيث تعمل الكتل الكبيرة في المقدمة على تشويه الفضاء وثني الضوء القادم من المجرات الخلفية لتشكيل حلقة من الضوء حول المجرة الأمامية.

ومن المثير للاهتمام أن العلماء عثروا على هذا الجسم الغريب بالصدفة أثناء تحليل صور الأعاصير الراديوية الضوئية الممزوجة بصور الأشعة تحت الحمراء.

وعلى وجه التحديد، لاحظوا شقًا غير عادي في الحلقة الساطعة، والذي لا يمكن تفسيره إلا بوجود كتلة غير مرئية بين مسار الضوء ونقطة المراقبة.

لفهم هذه الظاهرة، استخدم الفريق شبكة عالمية من التلسكوبات الراديوية لإنشاء "تلسكوب بحجم الأرض" بدقة عالية للغاية. كلما كان خط الأساس أكبر، زادت التفاصيل التي تمكن الفريق من رؤيتها في بنية الضوء العدسية.

وعند الفحص الدقيق، لاحظوا "شقًا" في قوس الضوء الراديوي، وهي ظاهرة لا يمكن تفسيرها إلا بوجود جسم ضخم يقع بين المجرات الخلفية والأمامية.

مفتاح فهم طبيعة المادة المظلمة

ربما ساعدت حلقة أينشتاين البشرية في العثور على أصغر مادة مظلمة (صورة: فريق البحث).

وقال الفريق إن البيانات الرصدية تتفق مع نموذج المادة المظلمة الباردة، وهو حجر الزاوية في فهمنا لكيفية تشكل المجرات بمرور الوقت.

وقال أحد أعضاء الفريق كريس فاسناخت: "إن اكتشاف أجسام منخفضة الكتلة مثل هذه يعد أمراً أساسياً لفهم طبيعة المادة المظلمة".

مع ذلك، توجد حاليًا فرضيتان منفصلتان لهذا الجسم. في الحالة الأولى، قد يكون الجسم مجرة ​​قزمة خاملة. وفي الحالة الثانية، يكون الجسم كتلة نقية تمامًا من المادة المظلمة، أي أنه لا يحتوي على أي مكونات نجمية على الإطلاق.

إذا أمكن تأكيد أن هذه كتلة من المادة المظلمة، فإنها ستكون أصغر جسم مظلم تم اكتشافه على الإطلاق، حيث ستكون أصغر بنحو 100 مرة من الأجسام المظلمة التي تم رصدها سابقًا.

وبناءً على ذلك، فإن هذا الاكتشاف لا يشكل علامة فارقة في علم الفلك فحسب، بل يشكل أيضًا تحديًا لنظرية المادة المظلمة: هل يمكننا أن نصدق أن المادة المظلمة موزعة بالتساوي وناعمة، أم أنها في الواقع "مقعرة" وتحتوي على كتل نقية صغيرة جدًا؟

ما هي ظاهرة العدسة الجاذبية – حلقات أينشتاين؟

عدسة الجاذبية هي ظاهرة انحناء الضوء القادم من جسم بعيد (مثل مجرة ​​أو كويزار) عند المرور عبر منطقة من الفضاء ذات كتلة كبيرة جدًا (مثل مجرة ​​أو مجموعة مجرات أو ثقب أسود).

عندما يكون مصدر الضوء والجسم المنحني والمراقب في محاذاة مثالية تقريبًا، ينحني الضوء إلى دائرة كاملة من الضوء، تسمى حلقة أينشتاين، والتي تنبأ بها ألبرت أينشتاين لأول مرة في عام 1936.

تساعد هذه الظاهرة علماء الفلك على "رؤية" الأجسام غير المضيئة مثل المادة المظلمة، لأنها تكشف عن كتلة غير مرئية تشوه الفضاء.

المصدر: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/vong-einstein-he-lo-bi-an-ve-vat-chat-toi-20251014084039095.htm