تتصرف النجوم في المجرات الكروية الصغيرة بطريقة دفعت العلماء إلى التكهن بأن كتلتها تهيمن عليها المادة المظلمة بشكل أساسي. هذا ما يدعيه باحثون من جامعة ميشيغان
تتصرف النجوم في المجرات الكروية الصغيرة بطريقة دفعت العلماء إلى التكهن بأن كتلتها تهيمن عليها المادة المظلمة بشكل أساسي. هذا ما يدعيه باحثون من جامعة ميشيغان. قام أستاذ علم الفلك ماريو ماتيو، وباحث ما بعد الدكتوراه ماتيو ووكر بقياس سرعة 6,804 نجوم في سبع مجرات تابعة تحيط بمجرة درب التبانة - كارينا، دراكو، فورناكس، ليو 1، ليو 2، سكالبتور وسكوتانيس. ووجدوا أنه على عكس ما كان متوقعا من التنبؤات التي تم وضعها وفقا لقوانين نيوتن، فإن النجوم في هذه المجرات لا تتحرك بشكل أبطأ كلما ابتعدت عن مركز المجرة.
يقول ماتيو: "في هذه المجرات نرى المشكلة مباشرة من النواة". "سرعة النجوم ليست صغيرة. هي فقط تبقى كما هي، وهذا أغرب شيء.
يعرف علماء الفلك بالفعل أن النجوم في المجرات الحلزونية تتصرف بطريقة مماثلة. وقد أدى هذا البحث مؤخرًا إلى زيادة كبيرة في المعلومات المتوفرة حول المجرات الأصغر حجمًا، كما أتاح القدرة على تأكيد أن توزيع الضوء والنجوم فيها ليس هو نفس توزيع الكتلة.
"لقد ضاعفنا كمية البيانات التي لدينا عن هذه المجرات، وهذا يسمح لنا بدراستها بطريقة غير مسبوقة. يقول ووكر: "لقد أظهرت دراساتنا أن المجرات القزمة تهيمن عليها المادة المظلمة بالكامل". حصل ووكر على درجة الدكتوراه من جامعة ميشيغان في وقت سابق من هذا العام، وهو الآن يكمل زمالة ما بعد الدكتوراه في جامعة كامبريدج في المملكة المتحدة.
المادة المظلمة هي كيان لم يتمكن علماء الفلك من رصده بشكل مباشر، لكنهم يستنتجون وجوده لأنهم يستطيعون اكتشاف تأثير جاذبيته على المادة المرئية. وبناء على هذه القياسات، فإن النظرية السائدة حاليا في علم الفلك وعلم الكونيات هي أن الأجزاء المرئية من الكون لا تشكل سوى جزء صغير من كل المادة والطاقة.
وقال ماتيو: "كان كوكب نبتون في يوم من الأيام مادة مظلمة". حتى قبل صياغة هذا المصطلح، تنبأ علماء الفلك بوجوده بناءً على شذوذ في مدار جاره في النظام الشمسي - أورانوس. لقد عرفوا بالضبط أين يبحثون عن نبتون
على مدى ربع القرن الأخير، ظل علماء الفلك يبحثون عن نبتون الكون، إذا أمكن تسميته بذلك. يمكن أن تتخذ المادة المظلمة شكل نجوم وكواكب قزمة، أو جسيمات أولية بما في ذلك النيوترينوات، أو جسيمات افتراضية غير مكتشفة بعد ولا تتفاعل مع الضوء المرئي أو أجزاء أخرى من الطيف الكهرومغناطيسي.
المادة المظلمة هي ما يقول العلماء إنها تربط المجرات معًا. إن قوة جاذبية المادة المرئية ليست قوية بما يكفي لمنع النجوم من الهروب من المجرة. وقد ظهرت نظريات أخرى لمحاولة تفسير هذا التناقض، مثل ديناميكيات نيوتن المعدلة، كما يقول ماتيو، والتي تدعي أن قوى الجاذبية تصبح أقوى عندما تكون قوى التسارع ضعيفة. تتوافق النتائج بأي شكل من الأشكال مع تنبؤات نموذج المادة المظلمة ولكنها لا تستبعد النظرية الأقل شعبية.
هذه المجرات القزمة لا تستحق النظر إليها، لكن هذا قد يتغير بعد نتائج أبحاثنا والرؤية الجديدة لطبيعة المادة المظلمة، وربما حتى الجاذبية.
قدم ووكر بحثه في اجتماع ماجلان العلمي الذي عقد في 30 أكتوبر في كامبريدج، ماساتشوستس. نُشرت الدراسة في عدد 20 سبتمبر من مجلة Astrophysical Journal Letters.
تعليقات 12
فهل نترك الأمر للطلبة؟ 🙂
إلى ر.بيشا
حسنًا، لكن هؤلاء هم رجال سود ذوو كثافة كتلية عالية، لذلك أعلم أن سلوكهم النسبي يختلف كثيرًا عن السلوك النيوتوني.
لكن هل الفرق كبير أيضًا في الكتل الكبيرة جدًا ولكن ليست كثيفة؟ لا أرى ذلك.
سابدارمش يهودا
يهودا سابدارمش
لست متأكدًا من أن الكتلة لا تنجم عن ذلك كثيرًا، على سبيل المثال، عندما يكون هناك نظام ثنائي من الثقوب السوداء أو النجوم النيوترونية، تتسبب موجات الجاذبية في فقدان الطاقة، وسينهار النظام - وهو أمر جيد للتنبؤ لقوانين نيوتن. لكن مرة أخرى، أنا لست خبيرًا حقًا.
إلى ر.بيشا
النسبية العامة والخاصة تتأثر بسرعة الكتل وكثافتها، ولست متأكدًا أيضًا من حجم الكتل.
على حد علمي، يجب أن تتصرف المجرة الكبيرة والبطيئة وفقًا لنيوتن بطريقة دقيقة جدًا.
لكنني سأستخدم عطلة نهاية الأسبوع للاختبار
سابدارمش يهودا
يهودا سابدارمش
لم أكن أتحدث عن النسبية الخاصة، بل أقصد النسبية العامة. فهو ينحرف عن قوانين نيوتن ليس فقط بسبب سرعات الأجسام، بل فقط بسبب ضخامة الأجسام والمسافات الهائلة التي تفصلها.
(لكنني لست خبيرًا، لذا فمن المحتمل جدًا أن أكون مخطئًا، وأن النتائج لا تتأثر كثيرًا بالتصحيح النسبي على هذا المقياس)
للشخص الواحد
يمكنك الحصول على شرح شامل من خلال قراءة مقالاتي:-
في المجرات الحلزونية الجاذبية والكتلة المظلمة
يمكنك العثور على المقالة على جوجل إذا بحثت عن الاسم أعلاه
بشكل عام، أعرض احتمالًا أنه ربما تكون اختلافات الضغط بين الجسيمات في الفضاء كافية لتحريك المجرات، دون الحاجة إلى الجاذبية.
سابدارمش يهودا
يهودا سابدارمش
ادعائك هو أن نطاق تأثير الجاذبية له حجم محدود؟
وهل يمكن لهذا أن يفسر ظاهرة حركة النجوم كما وصفها المقال؟
أنت أيضا لا يعوزك يهوذا، قم. 🙂
عندما قلت فارغ، بالطبع لم أقصد الفراغ الذي كان يتساءل عنه السائل، وبنفس السطر كتبت حقل هيغز... لذا من فضلك لا تزعج نفسك وحاول أن تفهم.
لامي بشار، مثلك، أعتقد أيضًا أن الكون بأكمله مليء بجزيئات لا حصر لها وهو أبعد ما يكون عن الفراغ.
أفكر فقط فيما كان سيحدث لو تواصلت مع الباحثين المتميزين وأخبرتهم أنه في رأيي ليس فقط لا توجد كتلة مظلمة، بل لا توجد أيضًا جاذبية على مسافات المجرة. سينظرون إلي كمخلوق من عالم آخر، أو كشخص هرب من مؤسسة مغلقة،
إلى ر.بيشا. وأنا أتفق معك في أن صيغ نيوتن التي تم إثباتها بدرجة عالية من الدقة فقط على مسافات صغيرة من نظامنا الشمسي ليست مناسبة للاستخدام أيضًا في المجمعات المجرية بسبب عدم اليقين فيها.
كما لا داعي لاستخدام معادلات النظرية النسبية لصغر سرعة المجرات والنجوم الموجودة فيها بالنسبة لسرعة الضوء.
اتمنى لك يوم جيد
سابدارمش يهودا
ما بعد النصي. انتبهت لساعات ردك، أفهم أنه عندما أعاني من الأرق لا يوجد شيء أفضل من تصفح موقع العلوم. بابتسامة!
قوانين نيوتن؟ كيف تتوقع نتائج طبيعية إذا استخدمت قوانين نيوتن في ترتيب المجرات؟
هل هناك فراغ؟
إما أن تكون هذه ثقوبًا سوداء أو أنها تأثيرات مجهرية لمجال هيغز في الفراغ. وبشكل عام، يبدو لي أنه في النهاية سيتبين أنه لا يوجد فرق بين هذين.