فك طلاسم المجرة القزمة "كريتر 2"

منذ اكتشافها في عام 2016، حيرت المجرة القزمة التابعة لمجرتنا درب التبانة التي سميت "كريتر2" (Crater 2)، علماء الفلك.

 وترجع الحيرة إلى أن حجم هذه المجرة لا يتناسب مع خصائص هذا النوع من المجرات ومدارها حول مجرتنا، ما دفع فريقًا بقيادة علماء من جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد لدراسة الأمر.

يقول هاي-بو يو، أستاذ علم الفلك، والمؤلف المشارك للدراسة: "إن مجرة كريتر 2 هي رابع أكبر تابع لمجرة درب التبانة، وعلى الرغم من حجمها الكبير، فإن لديها سطوعًا منخفضًا، مما يشير إلى أن كتلتها النجمية الإجمالية منخفضة".

يضيف "يو" في تصريحات لـ"نيتشر ميدل إيست": علاوةً على ذلك، فإن سرعة تشتت نجوم كريتر 2 منخفضة، وتُعد إحدى أبرد المجرات التابعة لمجرة درب التبانة، وكلٌّ من الحجم والبرودة يجعلانها فريدةً من نوعها مقارنةً بالمجرات التابعة الأخرى.

والمجرات التابعة هي مجرات أصغر حجمًا تدور ضمن تأثير الجاذبية لمجرة مضيفة أكبر وأكثر ضخامة، وترتبط هذه المجرات التابعة بالجاذبية مع مضيفيها، على غرار كيفية ارتباط القمر بالأرض مثلًا؛ إذ تشهد تلك المجرات تفاعلات مد وجزر مع المجرة المضيفة بالطريقة نفسها التي تواجه بها محيطات الأرض قوى المد والجزر بسبب جاذبية القمر، ما يؤثر في حجم تلك المجرات وشكلها ويُبقيها تابعةً للمجرة المضيفة.

وفي الدراسة التي نشرتها دورية "ذا أستروفيزيكال جورنال ليترز" (Astrophysical Journal Letters)، يرى الباحثون أن قوى المد والجذر وحدها لا تفسر مشكلة الحجم الكبير لـ"مجرة كريتر 2"، ولكن يمكن تفسير ذلك وفق نظرية "نموذج المادة المظلمة ذاتية التفاعل" (SIDM).

وتقترح هذه النظرية أن جسيمات المادة المظلمة يمكن أن يتفاعل بعضها مع بعض (فتتصادم وتنتشر وتنقل الزخم والطاقة فيما بينها) عبر قوى أخرى غير الجاذبية، وهذا يتناقض مع نموذج المادة المظلمة الباردة (CDM) الأكثر تقليدية، والذي يفترض أن جسيمات المادة المظلمة تتفاعل فقط من خلال قوى الجاذبية، وبخلاف ذلك فهي غير قابلة للتصادم.

ووفق الدراسة، فإنه في نموذج المادة المظلمة ذاتية التفاعل يمكن لجزيئات المادة المظلمة في "مجرة كريتر 2" أن تتصادم وتسخن المنطقة الداخلية من هالة المجرة، مما يؤدي إلى نواة ذات كثافة ضحلة، الأمر الذي يدفعها إلى احتلال مدارات أكبر، مما يؤدي إلى كِبر حجم المجرة.

يقول "يو": يوضح عملنا أن نموذج المادة المظلمة ذاتية التفاعل يمكن أن يفسر الخصائص غير العادية لكريتر 2، والتي تتحدى النموذج السائد، وفي العموم تشير النتائج التي توصلنا إليها إلى أن المادة المظلمة يمكن أن تكون أكثر حيويةً وتعقيدًا مما كنا نعتقد من قبل.

وتتابع: من المهم مستقبلًا رصد المادة المظلمة ذاتية التفاعل في المجرات التابعة الأخرى في درب التبانة وخارجها؛ إذ يجب أن يفسر نموذج المادة المظلمة الناجح خصائص جميع المجرات التابعة، لا خصائص مجرة واحدة فقط.

اشترك للحصول على النشرة الإلكترونية المحدّثة كل أسبوعين لكي تبقى على اطلاع بكافة المستجدات على الموقع.