العلماء يطرحون تقدير جديد لحجم كتلة مجرتنا درب التبانة

0

تحتوي مجرة درب التبانة على 200 مليار نجم تقريباً. ولكن هذا هو مجرد جزأٌ صغير منها – فالمجرة محاطة بكميات هائلة من مادة غير معروفة تدعى المادة المظلمة. علماء الفلك يعرفون بوجودها لأنه ديناميكياً ، درب التبانة كانت ستتفكك وتتطاير إذا لم تحتفظ المادة المظلمة بغطاء جاذبي للأشياء. ومع ذلك ، يرغب علماء الفلك في الحصول على مقياس دقيق لحجم المجرة لفهم كيفية تشكل المجرات التي لا تعد ولا تحصى في الكون. قام فريق من الباحثين من ESO ومعهد علوم التلسكوب الفضائي ومركز جامعة جونز هوبكنز للعلوم الفيزيائية الفلكية وجامعة كامبردج بجمع ملاحظات من تلسكوب هابل الفضائي التابع لوكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) ووكالة الفضاء الأوروبية (ESA) و القمر الصناعي غايا (Gaia) لدراسة تحركات مجموعات النجوم التي تدور في مجرتنا. وكلما تحركت المجموعات بسرعة أكبر تحت جاذبية المجرة ، كلما ازداد حجمها. وخلص الفريق إلى أن حجم مجرة ​​درب التبانة يقارب ال- 1.54 تريليون كتلة شمسية ، و تستولي المادة المظلمة على معظم هذه المساحة.

يصنف التقدير الجديد مجرتنا ​​درب التبانة كمجرة ضخمة ، مقارنة مع المجرات الأخرى في الكون.

المجرات الصغيرة يكون حجمها حوالي مليار كتلة شمسية ، في حين أن أثقلها قد يصل إلى ال- 30 تريليون ، أو أكثر من 30،000 مرة من المجرات الصغيرة. إن كتلة درب التبانة البالغة 1.5 تريليون كتلة شمسية تضعها في خانة طبيعية إلى حد ما نسبةً لسطوعها.

تراوحت التقديرات السابقة لكتلة درب التبانة من 500 مليار إلى 3 تريليون كتلة شمسية. نشأ هذا الارتياب الكبير في المقام الأول من الطرق المختلفة المستخدمة لقياس توزيع المادة المظلمة – والتي تشكل حوالي 90٪ من كتلة المجرة.

“لا يمكننا اكتشاف المادة المظلمة بطريقة مباشرة. هذا ما أدى إلى إرتياب حول حجم كتلة درب التبانة – لا يمكنك قياس بدقة ما لا يمكنك رؤيته ، “قالت الدكتورة لورا واتكينز ، عالمة فلك في ESO.

نظرًا للطبيعة الخادعة للمادة المظلمة ، اضطر الفريق إلى استخدام طريقة ذكية لقياس حجم كتلة درب التبانة ، الذي اعتمد على قياس سرعة مجموعات النجوم الكثيفة التي تدور حول القرص اللولبي للمجرة على مسافات بعيدة.

“كلما كانت المجرة أضخم ، كلما تحركت مجموعاتها بشكل أسرع تحت تأثير جاذبيتها” ، قال الدكتور إن وين إيفانز ، من جامعة كامبردج.

“لقد درسنا السرعة التي تقترب بها المجموعات من الأرض أو تتراجع. و قد تمكنا أيضًا من قياس الحركة الجانبية للمجموعات ، والتي يمكن من خلالها حساب السرعة الكلية ، وبالتالي كتلة المجرة. “

إستند العلماء على الإصدار الثاني من بيانات Gaia – والذي يتضمن قياسات مجموعات يصل بعدها إلى 65،000 سنة ضوئية من الأرض.

قال الدكتور توني سون ، عالم فلك في معهد تلسكوب علوم الفضاء: “تمتد مجموعات النجوم على مسافة كبيرة ، فهذا يجعلها أفضل وسيلة لقياس كتلة المجرة”.

اضيفت إلى الدراسة ملاحظات هابل (Hubble) لمجموعات نجوم باهتة وبعيدة ، تصل إلى 130،000 سنة ضوئية من الأرض. وبما أن هابل كان يراقب هذه الأجسام لمدة عشر سنوات ، فكان من الممكن تتبع سرعات هذه المجموعات بدقة.

“كنا محظوظين لأن لدينا مجموعة كبيرة من البيانات. يقول الدكتور رولاند ب. فان دير ماريل: “من خلال الجمع بين قياسات Gaia التي تضم 34 مجموعة نجمية و قياسات 12 مجموعة أخرى بعيدة من Hubble ، استطعنا تحديد كتلة درب التبانة.و كان من المستحيل الوصول إلى هذه النتيجة بدون هذين التلسكوبين الفضائيين”.

سيتم نشر نتائج الفريق في المجلة العلمية Astrophysical Journal.

المصدر : sci-news

*حفاظاً على حقوق الملكية الفكرية يرجى عدم نسخ ما يزيد عن 20 في المئة من مضمون الخبر مع ذكر اسم موقع الـ SpaceNews.me الالكتروني وارفاقه برابط الخبر Hyperlink تحت طائلة الملاحقة القانونية


Post Views:
9

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.