ما يحدث داخل مجموعة "القلائص" النجمية يقدم، في حال ثبوته، دليلا على تأثير المادة المظلمة غير المرئية في الأجرام والمجموعات النجمية القريبة منها.
ما يحدث داخل مجموعة القلائص النجمية قد يقدم دليلا على تأثير المادة المظلمة (وكالة الفضاء الأوروبية)
أظهر تحليل لبيانات رصد فلكية، أجراه باحثون من وكالة الفضاء الأوروبية، أن أقرب مجموعة نجمية إلى نظامنا الشمسي تشهد تمزقا تحت تأثير جاذبية جسم ضخم غير معروف.
وحسب بيان للوكالة، فإن ما يحدث داخل مجموعة "القلائص" النجمية (Hyades) يقدم، في حال ثبوته، دليلا على تأثير المادة المظلمة غير المرئية في الأجرام والمجموعات النجمية القريبة منها.
اضطراب في رأس الثور
وتعدّ مجموعة القلائص، إلى جانب مجموعة الدب الأكبر، أقرب عنقود نجمي مفتوح، يقع على بعد نحو 153 سنة ضوئية من الشمس. ويمكن رؤيتها بسهولة في كوكبة الثور من نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي على شكل "V" من النجوم الساطعة، الذي يشير إلى رأس الثور. ويضم العنقود نحو 350 نجما يتحرك بسرعة 32 كيلومترا في الثانية تقريبا.
وفي الدراسة الجديدة اكتشف الباحثون في وكالة الفضاء الأوروبية، أثناء البحث عن كيفية اندماج مجموعة نجمية قريبة في الخلفية العامة للنجوم في مجرتنا، أن مجموعة القلائص تشهد اضطرابا ملحوظا بسبب تأثير الجاذبية لهيكل مادي هائل غير مرئي في مجرتنا. ونشرت نتائج الدراسة أخيرا في دورية "أسترونومي آند أستروفيزيكز" (Astronomy and Astrophysics) العلمية.
ويعتقد الباحثون أن هذا الاكتشاف يقدم دليلا على تأثير هالة المادة المظلمة (subhalos)، وهي سحب غير مرئية مفترضة تغلف قرص المجرة وتمتد إلى ما وراء حدودها المرئية، تشكلت إثر نشأة مجرة درب التبانة، وتنتشر حاليا عبرها مكونة بنية تحتية شفافة تمارس تأثيرا جاذبيا كبيرا في الأجرام التي تنجرف إلى مسافة قريبة منها.
ذيول المد والجزر
ويتوقع الباحثون أن تفقد المجموعة نجومها تدريجيا بسبب جاذبية المادة المظلمة، إذ يقوم النجم الذي وقع في شرك جاذبيتها بإدخال اضطراب على بقية النجوم التي تغير مساراتها نحو حواف المجموعة. ومن هناك، يمكن لهذه النجوم أن تقع في أسر جاذبية المجرة مشكلة ذيلين طويلين.
وتعرف هذه الذيول بذيول المد والجزر (الجذبوي)، ويتبع أحدها عنقود النجوم، في حين يتحرك الثاني نحو الخارج، ولم يسبق للعلماء أن اكتشفوها في العناقيد النجمية القريبة.
ولاكتشاف ذيول المد والجزر، قام العلماء بتحديد النجوم التي تتحرك في السماء بشكل مشابه لعنقود النجوم. وبفضل بيانات القمر الاصطناعي "غايا" (Gaia) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، استطاع العلماء قياس مسافة أكثر من مليار نجم في مجرتنا وحساب حركتها بدقة.
وتقول تيريزا يرابكوفا الباحثة في وكالة الفضاء الأوروبية إن "هذين هما أهم كميتين نحتاج إليهما للبحث عن ذيول المد والجزر في عناقيد النجوم في مجرة درب التبانة".
وباستخدام نموذج الحاسوب الذي يحاكي الاضطرابات المختلفة التي تحدث للنجوم المنفلتة من العنقود على امتداد مئات الملايين من السنين في الفضاء، تمكن العلماء من فهم نطاق المدارات التي ينبغي البحث عنها.
وبعد مقارنة عمليات المحاكاة بالبيانات الحقيقية، حدد العلماء آلافا من النجوم التي كانت في ما مضى تنتمي لعنقود القلائص، وهي تمتد اليوم على مسافة آلاف السنين الضوئية عبر المجرة في ذيلين هائلين للمد والجزر.
العنقود يتمزق.. من الفاعل؟
دُهش العلماء بعد أن لاحظوا أن شيئا ما مفقود في ذيل المد والجزر، وذلك يعني أن شيئا أكثر وحشية يمزق العنقود النجمي تدريجيا. وبعد تشغيل المحاكاة مرة أخرى أظهر الباحثون أنه يمكن إعادة إنتاج البيانات إذا اصطدم هذا الذيل بسحابة من المادة تحتوي على نحو 10 ملايين كتلة شمسية.
محاكاة لهالة المادة المظلمة المسؤولة عن تمزق مجموعة القلائص النجمية (ويكيبيديا)
لكن ماذا يمكن أن تكون هذه الكتلة؟ إذ لم يتم رصد أي سحابة غاز أو عنقود نجمي آخر بهذا الحجم على مقربة من المجموعة. تجيب الباحثة أنه "إذا لم يتم اكتشاف بنية مرئية حتى في عمليات البحث المستهدفة المستقبلية، فقد تكون عبارة عن هالة فرعية للمادة المظلمة".
وعن أهمية هذا الاكتشاف تضيف المؤلفة الرئيسة للدراسة أن "الطريقة التي نرى بها درب التبانة تغيرت تماما مع بيانات القمر (غايا). وبفضل هذه الاكتشافات سنتمكن من رسم خرائط للهياكل الفرعية لمجرة درب التبانة بشكل أفضل بكثير من أي وقت مضى".
ما يحدث داخل مجموعة القلائص النجمية قد يقدم دليلا على تأثير المادة المظلمة (وكالة الفضاء الأوروبية)
أظهر تحليل لبيانات رصد فلكية، أجراه باحثون من وكالة الفضاء الأوروبية، أن أقرب مجموعة نجمية إلى نظامنا الشمسي تشهد تمزقا تحت تأثير جاذبية جسم ضخم غير معروف.
وحسب بيان للوكالة، فإن ما يحدث داخل مجموعة "القلائص" النجمية (Hyades) يقدم، في حال ثبوته، دليلا على تأثير المادة المظلمة غير المرئية في الأجرام والمجموعات النجمية القريبة منها.
اضطراب في رأس الثور
وتعدّ مجموعة القلائص، إلى جانب مجموعة الدب الأكبر، أقرب عنقود نجمي مفتوح، يقع على بعد نحو 153 سنة ضوئية من الشمس. ويمكن رؤيتها بسهولة في كوكبة الثور من نصفي الكرة الأرضية الشمالي والجنوبي على شكل "V" من النجوم الساطعة، الذي يشير إلى رأس الثور. ويضم العنقود نحو 350 نجما يتحرك بسرعة 32 كيلومترا في الثانية تقريبا.
وفي الدراسة الجديدة اكتشف الباحثون في وكالة الفضاء الأوروبية، أثناء البحث عن كيفية اندماج مجموعة نجمية قريبة في الخلفية العامة للنجوم في مجرتنا، أن مجموعة القلائص تشهد اضطرابا ملحوظا بسبب تأثير الجاذبية لهيكل مادي هائل غير مرئي في مجرتنا. ونشرت نتائج الدراسة أخيرا في دورية "أسترونومي آند أستروفيزيكز" (Astronomy and Astrophysics) العلمية.
ويعتقد الباحثون أن هذا الاكتشاف يقدم دليلا على تأثير هالة المادة المظلمة (subhalos)، وهي سحب غير مرئية مفترضة تغلف قرص المجرة وتمتد إلى ما وراء حدودها المرئية، تشكلت إثر نشأة مجرة درب التبانة، وتنتشر حاليا عبرها مكونة بنية تحتية شفافة تمارس تأثيرا جاذبيا كبيرا في الأجرام التي تنجرف إلى مسافة قريبة منها.
ذيول المد والجزر
ويتوقع الباحثون أن تفقد المجموعة نجومها تدريجيا بسبب جاذبية المادة المظلمة، إذ يقوم النجم الذي وقع في شرك جاذبيتها بإدخال اضطراب على بقية النجوم التي تغير مساراتها نحو حواف المجموعة. ومن هناك، يمكن لهذه النجوم أن تقع في أسر جاذبية المجرة مشكلة ذيلين طويلين.
وتعرف هذه الذيول بذيول المد والجزر (الجذبوي)، ويتبع أحدها عنقود النجوم، في حين يتحرك الثاني نحو الخارج، ولم يسبق للعلماء أن اكتشفوها في العناقيد النجمية القريبة.
ولاكتشاف ذيول المد والجزر، قام العلماء بتحديد النجوم التي تتحرك في السماء بشكل مشابه لعنقود النجوم. وبفضل بيانات القمر الاصطناعي "غايا" (Gaia) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، استطاع العلماء قياس مسافة أكثر من مليار نجم في مجرتنا وحساب حركتها بدقة.
وتقول تيريزا يرابكوفا الباحثة في وكالة الفضاء الأوروبية إن "هذين هما أهم كميتين نحتاج إليهما للبحث عن ذيول المد والجزر في عناقيد النجوم في مجرة درب التبانة".
وباستخدام نموذج الحاسوب الذي يحاكي الاضطرابات المختلفة التي تحدث للنجوم المنفلتة من العنقود على امتداد مئات الملايين من السنين في الفضاء، تمكن العلماء من فهم نطاق المدارات التي ينبغي البحث عنها.
وبعد مقارنة عمليات المحاكاة بالبيانات الحقيقية، حدد العلماء آلافا من النجوم التي كانت في ما مضى تنتمي لعنقود القلائص، وهي تمتد اليوم على مسافة آلاف السنين الضوئية عبر المجرة في ذيلين هائلين للمد والجزر.
العنقود يتمزق.. من الفاعل؟
دُهش العلماء بعد أن لاحظوا أن شيئا ما مفقود في ذيل المد والجزر، وذلك يعني أن شيئا أكثر وحشية يمزق العنقود النجمي تدريجيا. وبعد تشغيل المحاكاة مرة أخرى أظهر الباحثون أنه يمكن إعادة إنتاج البيانات إذا اصطدم هذا الذيل بسحابة من المادة تحتوي على نحو 10 ملايين كتلة شمسية.
محاكاة لهالة المادة المظلمة المسؤولة عن تمزق مجموعة القلائص النجمية (ويكيبيديا)
لكن ماذا يمكن أن تكون هذه الكتلة؟ إذ لم يتم رصد أي سحابة غاز أو عنقود نجمي آخر بهذا الحجم على مقربة من المجموعة. تجيب الباحثة أنه "إذا لم يتم اكتشاف بنية مرئية حتى في عمليات البحث المستهدفة المستقبلية، فقد تكون عبارة عن هالة فرعية للمادة المظلمة".
وعن أهمية هذا الاكتشاف تضيف المؤلفة الرئيسة للدراسة أن "الطريقة التي نرى بها درب التبانة تغيرت تماما مع بيانات القمر (غايا). وبفضل هذه الاكتشافات سنتمكن من رسم خرائط للهياكل الفرعية لمجرة درب التبانة بشكل أفضل بكثير من أي وقت مضى".
