إن مجرتنا بأكملها تتشوه، وقد يكون السبب هو كتلة ضخمة من المادة المظلمة

[عبدالله أسحاق]

يمكن لهالة غير مرئية من المادة المظلمة المنحرفة أن تفسر الاعوجاج عند حواف درب التبانة.

تشير دراسة جديدة إلى أن كتلة ضخمة من المادة المظلمة غير المرئية أدت إلى تغيير شكل مجرتنا.

اعتقد العلماء في البداية أن مجرة درب التبانة كانت عبارة عن قرص مسطح يهيمن عليه ذراعان حلزونيان يتتبعان النجوم من شريط مركزي، لكن القياسات التي تم إجراؤها منذ منتصف القرن العشرين كشفت أنها انحنت بشكل غير مفهوم.

يحدث الالتواء في الغالب عند حدود مجرتنا، حيث تنحني بعض المناطق إلى الأسفل بينما تتوهج مناطق أخرى إلى الأعلى، مما يمنحها مظهر القبعة المكسيكية المسحوقة. الآن، ربما كشفت عمليات المحاكاة الحاسوبية عن السبب: حدث غامض أدى إلى خروج هالة المادة المظلمة غير المرئية في مجرتنا عن المحاذاة. نشر العلماء النتائج التي توصلوا إليها في 14 سبتمبر في مجلة Nature Astronomy.

وكتب الباحثون في الدراسة: "هذه النتائج، بالإضافة إلى البيانات الموجودة في الهالة النجمية، تقدم دليلا دامغا على أن مجرتنا مدمجة في هالة مائلة من المادة المظلمة".

المادة المظلمة هي نوع غامض ومتناقض إلى حد ما من المادة. تشكل 85% من مادة الكون؛ ولكن نظرًا لأنه لا يتفاعل بشكل مباشر مع الضوء، فهو غير مرئي تمامًا.

مجرة درب التبانة ليست مسطحة؛ انها مشوهة. تشير دراسة جديدة إلى وجود هالة غير مرئية من المادة المظلمة يمكن أن تفسر السبب. (حقوق الصورة: ستيفان باين-واردينار؛ سحب ماجلان: روبرت جيندلر/ESO)

ومع ذلك، يمكن للعلماء ملاحظة تأثيرات الجاذبية على محيطه. المادة المظلمة تجعل وجودها معروفًا من خلال تسريع النجوم إلى سرعات لا يمكن تفسيرها أثناء دورانها حول مراكز المجرة؛ تزييف ضوء النجوم البعيدة. ومن خلال إعطاء شكل لهالة مجرة درب التبانة.
تقع الهالة المجرية - وهي كرة واسعة من النجوم تطفو مثل أوراق الشجر في بركة من المادة المظلمة - خلف الأذرع الحلزونية لمجرة درب التبانة. وفي دراسة أجريت عام 2022، قام علماء الفلك بدراسة هذه المنطقة باستخدام مركبة غايا الفضائية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية، والتي ترسم مواقع وحركات نجوم درب التبانة التي يبلغ عددها حوالي 2 مليار نجم. ومن خلال البحث في بيانات جايا، اكتشفوا أن النجوم المعلقة في هالة المجرة كانت غير منتظمة بشكل غريب.

لمعرفة ما قد تعنيه الهالة النجمية غير المتوازنة لهالة المادة المظلمة المعلقة فيها، استخدم الباحثون نموذجًا حاسوبيًا لإعادة إنشاء مجرة شابة تشبه درب التبانة مع هالة مادة مظلمة مائلة بمقدار 25 درجة بالنسبة لقرصها. وبعد محاكاة المجرة على مدى أكثر من 5 مليارات سنة، وجد الباحثون أنهم أنشأوا مجرة مشابهة جدًا لمجرتنا.

وكتب الباحثون: "هنا نظهر أن الهالة المظلمة التي تميل في نفس اتجاه الهالة النجمية يمكن أن تحدث اعوجاجًا وتوهجًا في قرص المجرة بنفس السعة والاتجاه مثل البيانات".

ليس من الواضح سبب سقوط المادة المظلمة حول مجرتنا من الميل، لكن عمليات المحاكاة التي أجراها الباحثون تشير إلى أنه من المحتمل أن يكون اصطدامًا هائلاً، على الأرجح من مجرة أخرى تحلق في مجرتنا. من الممكن أن يكون هذا الاصطدام قد تسبب في إمالة هالة المادة المظلمة لأعلى بما يصل إلى 50 درجة قبل أن تتأرجح ببطء إلى ارتفاع زاوية 20 درجة الحالية.