قام “جيمس ويب” بتجميع الخريطة الأكثر دقة للمادة المظلمة

أنشأ العلماء الخريطة الأكثر تفصيلاً للمادة المظلمة حتى الآن، باستخدام تشوهات دقيقة في شكل ما يقرب من 250 ألف مجرة. وهذا يمكن أن يساعدنا على فهم بعض من أعظم أسرار الكون.

يعد رسم خرائط المادة المظلمة أمرًا صعبًا للغاية، لأنها، كما يوحي اسمها، لا تنبعث منها أي إشعاعات يمكن اكتشافها. وتتفاعل المادة الغامضة مع المادة العادية من خلال الجاذبية، وهذه هي الطريقة الوحيدة التي تكشف بها عن نفسها.

استخدم مشروع COSMOS-Web ملاحظات من تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) لدراسة رقعة من السماء أكبر بقليل من البدر. وقاموا بمشاركة النتائج على الصفحات علم الفلك الطبيعة.

تقول عالمة الكونيات جاكلين ماكليري من جامعة نورث إيسترن في ماساتشوستس، وأحد مؤلفي الدراسة: “هذه صورة مفصلة للغاية لإطار كوننا في زاوية صغيرة جدًا”.

تتمتع الخريطة الجديدة بدقة تبلغ ضعف دقة الخرائط السابقة التي أنشأها تلسكوب هابل، وتتضمن هياكل أبعد بكثير عن الأرض.

لإنشاء هذه الخريطة، درس الباحثون أشكال حوالي 250 ألف مجرة، لكن الشكل نفسه ليس هو المثير للاهتمام.

تشرح البروفيسور ليليا ويليامز من جامعة مينيسوتا: “هذه المجرات هي في الأساس خلفية كونية”.

تعمل جاذبية المادة المظلمة بين التلسكوب وهذه “الخلفية” على ثني ضوء المجرات من خلال عدسة الجاذبية: كلما زاد اختلاف الشكل المتوسط ​​للمجرات البعيدة عن المجرات المستديرة، زادت المادة المظلمة بينها وبيننا.

ومن خلال تحليل هذه الاختلافات في الشكل، رسم الباحثون خرائط لمجموعات واسعة من المجرات بالإضافة إلى خيوط الشبكة الكونية التي تربط بينها. بعض هذه الهياكل لا تتوافق مع أي مادة مضيئة عادية تمت ملاحظتها سابقًا، مما يشير إلى أن المادة المظلمة تهيمن عليها.

وقال ويليامز: “للتعرف على العديد من هذه الهياكل في مجال واسع، تعد عدسة الجاذبية إحدى الطرق القليلة جدًا والأفضل على الإطلاق”.

وهذا أمر مهم لأن المادة المظلمة تشكل حوالي 85% من جميع المادة في الكون، لذلك فهي تلعب دورًا مهمًا في تطور ليس فقط المجرات ومجموعاتها، ولكن أيضًا الكون ككل. يقول البروفيسور إن رسم خرائط توزيعها يمكن أن يساعدنا في تحديد كيفية تصرفها بالضبط ومما تتكون بالضبط.

يقول ماكليري: “هذا ليس إنجازًا رصديًا فحسب، بل هو أيضًا الأساس للعديد من الدراسات الأخرى، مثل تحسين المعايير الكونية، ودراسة العلاقة بين المجرات وهالات المادة المظلمة، ونموها وتطورها مع مرور الوقت”.

تتضمن هذه المعلمات الكونية قوة الطاقة المظلمة، وهي القوة الغامضة التي تسبب توسع الكون بمعدل متسارع.

تم الحصول عليها حاليًا باستخدام JWST تتوافق الخريطة على نطاق واسع مع نموذجنا القياسي الحالي للكون، ΛCDMومع ذلك، لا يزال هناك الكثير من الأبحاث المتعمقة التي يتعين القيام بها بشأن البيانات التي من المؤكد أنها ستؤدي إلى اكتشافات جديدة.

وخلص عالم الكونيات إلى أنه “على الرغم من أنه للوهلة الأولى يتوافق مع ΛCDM، إلا أنني لم أستسلم بعد – سأؤجل الاستنتاجات النهائية حتى الانتهاء من تحليلنا”.