تستند المطالبات على ملاحظات مجموعة الرصاصة
يزعم علماء فلك من الولايات المتحدة الأمريكية أنهم عثروا على دليل مباشر على وجود المادة الغامضة المعروفة باسم "المادة المظلمة". وهي مادة لا تبعث أو تعكس ما يكفي من الضوء حتى "تُرى" - وتعتبر مسؤولة عن 25% من محتوى الكون. المادة التي نعرفها تغطي 5% فقط من كوننا.
حتى الآن، كان بإمكان علماء الفلك استنتاج وجود المادة المظلمة من خلال تأثيرات الجاذبية على المادة العادية. يدعي الباحثون أنهم اكتشفوا ما يسمونه توقيع الجاذبية للمادة المظلمة.
يتم إنشاء التوقيع عندما يتم فصل المادة المظلمة والمادة العادية بسبب قوة الاصطدام الكبير بين مجموعتين من المجرات. وكانت الطاقة الحركية للاصطدام كافية لتبخير وطحن الكواكب الدقيقة مثل الأرض في هذه المجرات. قال عضو الفريق ماكسيم ماركيفيتش من مركز هوارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية في كامبريدج، ماساتشوستس:
وقال قائد البحث دوج كلو من جامعة أريزونا: "هذا يزودنا بأول دليل مباشر على ضرورة وجود المادة المظلمة، وأنها المكون الرئيسي للمادة في الكون".
لقد عرف علماء الفلك منذ ثلاثينيات القرن العشرين أن هذه العناقيد المجرية تمارس جاذبية أكبر بكثير مما يمكن تفسيره بكمية المادة المرئية فيها وحدها. ويمكن تفسير الجاذبية الزائدة بطريقتين - الأولى - أن معظم المادة الموجودة في العناقيد تتكون من مادة لا نستطيع رؤيتها لأنها لا تمتص الضوء أو تبعثه. الاحتمال الثاني هو أن الجاذبية لا تتصرف بنفس الطريقة في مجموعات المجرات التي يبلغ قطرها سنة ضوئية كما تفعل على الأرض.
عادة، يتم ربط الغاز والمجرات الموجودة في هذه العناقيد ببعضها البعض عن طريق الجاذبية، ولكن في المنطقة المعروفة باسم المجموعة الرصاصية، تمزقت هذه المكونات. وكان علماء الفلك محظوظين بما فيه الكفاية لالتقاط صور لهذا الاصطدام بعد 100 مليون سنة فقط من حدوثه، وهو ما يمثل غمضة عين بالمصطلحات الكونية.
يمكن للباحثين أن يروا أن الغاز الساخن المتطاير بسبب الاصطدام قد تباطأ بسبب قوة الاحتكاك، المشابهة لمقاومة الهواء. وفي الوقت نفسه، استمرت المجرات نفسها في التسارع عبر الفضاء، تاركة وراءها هذا الغاز.
ليس من الضروري أن تتسارع جسيمات المادة المظلمة بنفس طريقة تسارع الغاز. وهي لا تتفاعل مباشرة مع بعضها البعض أو مع الغاز، ولكن من خلال الجاذبية. وبدلاً من ذلك، كان ينبغي للمادة المظلمة أن تتصرف مثل المجرات.
إذا كانت المادة المظلمة موجودة، يتوقع علماء الفلك أن يجدوا معظم كتلتها في العناقيد المجرية المحيطة. ومع ذلك، إذا لم تكن المادة المظلمة موجودة، فإن معظم كتلة العناقيد يجب أن تكون في الغاز الساخن الذي "هرب". وذلك لأن المجرات تحتوي على كتلة من الغاز بين النجوم أكبر بعشر مرات من كتلة النجوم.
ووجد الباحثون أن معظم الكتلة كانت تقع بالقرب من المجرات - قبل وقت طويل من ظهور السحب الغازية - مما أظهر أن المادة المظلمة كانت موجودة بالفعل.
معظم الكون، حوالي 70% منه يتكون من الطاقة المظلمة، وهو كيان غامض مشابه، يسبب ضغطًا سلبيًا ويسرع في الواقع توسع الكون بدلاً من أن يتباطأ مع مرور الوقت بفعل الجاذبية.
وقال شون كارول، عالم الكونيات في جامعة شيكاغو، الذي لم يشارك في البحث: "المادة المظلمة والطاقة المظلمة ليسا شيئًا نتوقع رؤيته من منظور الشكل الذي كان ينبغي أن يبدو عليه الكون". "لكننا نحاول أن نفهم لماذا يبدو الأمر هكذا وهذه النتائج تضعنا على المسار الصحيح."
ولتحديد موقع الكتلة في هذه العناقيد، استخدم الباحثون تلسكوبي شاندرا وهابل الفضائيين، بالإضافة إلى التلسكوب الكبير جدًا وتلسكوب ماجلان في تشيلي.
"لقد فعلنا ذلك عن طريق قياس قوة الجاذبية، حيث تؤثر الجاذبية الصادرة عن العناقيد على الضوء القادم من المجرات الموجودة خلفها في الخلفية، كما تنبأت نظرية النسبية العامة لأينشتاين.
