اكتشف علماء الفلك أجسامًا محتملة للمادة المظلمة في الفضاء باستخدام النجوم النابضة

عرض فني للنجم النابض. مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا
عرض فني للنجم النابض. مصدر الصورة: ناسا/مختبر الدفع النفاث-معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا

تم اكتشاف دليل مثير على وجود أجسام محتملة من المادة المظلمة من خلال "ساعات" الكون

تم استخدام هذه النجوم النابضة - وهي نجوم نيوترونية تدور وتصدر حزمًا تشبه المنارة من موجات الراديو التي تمسح الفضاء - لاكتشاف الكتل المخفية الغامضة.

حصلت النجوم النابضة على لقبها لأنها ترسل إشعاعات كهرومغناطيسية على فترات زمنية منتظمة، تتراوح من المللي ثانية إلى الثواني، مما يجعلها ساعات دقيقة للغاية.

وقال عالم الفلك الذي يقف وراء الدراسة، البروفيسور جون لوسكو من جامعة نوتر بلود: "لقد طور العلم أساليب دقيقة للغاية لقياس الوقت". "لدينا على الأرض ساعات ذرية، وفي الفضاء لدينا نجوم نابضة. ومن المعروف منذ أكثر من مائة عام أن الجاذبية تبطئ الضوء، ولكن حتى الآن لم يكن هناك سوى عدد قليل جدًا من التطبيقات".

انطباع فني لنجم نيوتروني محاط بمجاله المغناطيسي القوي (الأزرق). ينبعث منها شعاع ضيق من موجات الراديو (أرجواني) فوق قطبيها المغناطيسيين. حقوق الصورة: ناسا جودارد/والت فايمر
انطباع فني لنجم نيوتروني محاط بمجاله المغناطيسي القوي (الأزرق). ينبعث منها شعاع ضيق من موجات الراديو (أرجواني) فوق قطبيها المغناطيسيين. حقوق الصورة: ناسا جودارد/والت فايمر

لاحظ البروفيسور ليسوكو التغيرات والتأخيرات في توقيت النجوم النابضة، وهو مؤشر على أن حزم الراديو تتحرك حول تركيز غير مرئي للكتلة في مكان ما بين النجم النابض والتلسكوب.

وهو يعتقد أن هذه الكتل غير المرئية هي كائنات محتملة للمادة المظلمة.

درس البروفيسور ليسوكو التأخير في أوقات وصول نبضات الراديو، والتي عادة ما تكون دقتها بالنانو ثانية. لقد بحث على طول المسار عن نبضات الراديو من بيانات مسح PPTA2 التي نشرتها مصفوفة توقيت Perks Pulsar.

ينتج هذا المشروع المستمر قياسات دقيقة لأوقات وصول النبضة باستخدام بيانات من سبعة تلسكوبات راديوية. يبلغ إيقاع النبضات حوالي ثلاثة أسابيع في ثلاثة نطاقات تردد.

رسم بياني يوضح الهندسة المعتمدة على الوقت للنجم النابض. جيب تمام المادة المظلمة كما يراها الراصد. اتجاه المحور Z هو من الراصد إلى النجم النابض (النقطة الموجودة على اليسار). نقطة الاقتراب القصوى هي المسافة D على طول المحور X، ويكون الإحداثي Y للأعلى على طول إسقاط السرعة لتركيز الكتلة. يتم قياس الإزاحة على طول Y بـ Vt. تركيز الكتلة في المستوى عند (D,Vt). الائتمان: جون لوزيكو
رسم بياني يوضح الهندسة المعتمدة على الوقت للنجم النابض. جيب تمام المادة المظلمة كما يراها الراصد. اتجاه المحور Z هو من الراصد إلى النجم النابض (النقطة الموجودة على اليسار). نقطة الاقتراب القصوى هي المسافة D على طول المحور X، ويكون الإحداثي Y للأعلى على طول إسقاط السرعة لتركيز الكتلة. يتم قياس الإزاحة على طول Y بـ Vt. تركيز الكتلة في المستوى عند (D,Vt). الائتمان: جون لوزيكو

إن انحرافات وقت الوصول بسبب المادة المظلمة لها شكل وحجم محددان جيدًا يتناسبان مع كتلتها.

سوف يتباطأ الضوء الذي يمر بالقرب من مناطق المادة المظلمة بسبب وجوده. أظهر البحث في البيانات الدقيقة من 65 "نجمًا نابضًا بالميلي ثانية" حوالي اثنتي عشرة حالة يبدو أنها تتفاعل مع المادة المظلمة.

وقال البروفيسور ليسوكو: "نحن نستفيد من حقيقة أن الأرض تتحرك، والشمس تتحرك، والنجم النابض يتحرك، وحتى المادة المظلمة تتحرك".

"لقد لاحظنا انحرافات في وقت الوصول ناجمة عن التغير في المسافة بين الكتلة المرصودة وخط الرؤية لنجمنا النابض على مدار الساعة. 

يمكن لكتلة بحجم الشمس أن تخلق تأخيرًا يبلغ حوالي 10 مللي ثانية. الملاحظات التي قام بها البروفيسور ليسوكو لها دقة في حدود النانو ثانية، أي أصغر بـ 10,000 مرة.

"تُظهر إحدى النتائج تشويهًا يبلغ حوالي 20 بالمائة من كتلة الشمس. ومن الممكن أن يكون هذا الجسم مادة مظلمة محتملة."

وخلص البروفيسور ليسوكو إلى أن "الطبيعة الحقيقية للمادة المظلمة لغزا". "تلقي هذه الدراسة ضوءًا جديدًا على طبيعة المادة المظلمة وانتشارها في درب التبانة، وقد تعمل أيضًا على تحسين دقة البيانات الدقيقة للنجم النابض"

لمقال جمعية الدولة الفلكية

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

الردود 3

  1. لقد فهمت منطق هذه الدراسة!
    أولاً، ذكروا أن النجوم النابضة ترسل إشعاعات راديوية على فترات زمنية منتظمة، وهذا يجعلها "ساعات دقيقة للغاية".
    ثم يلاحظ المرء "تغييرات وتأخيرات في توقيت النجوم النابضة".
    ثم قرروا، وليس من الواضح السبب، أن هذه الظاهرة هي على وجه التحديد "إشارة إلى أن حزم الراديو تتحرك حول تركيز غير مرئي للكتلة في مكان ما بين النجم النابض والتلسكوب". وهذا قرار، قرار، لا أثر فيه للتعسف...!
    في الخطوة التالية، "يُعتقد" أن "هذه الكتل غير المرئية هي كائنات محتملة للمادة المظلمة". نعم "المؤمنون". لكل إنسان حرية الاعتقاد، وخاصة العلماء. هذا هو الحال في الديمقراطية الليبرالية، أليس كذلك؟
    ثم يشرحون الحقيقة (التافهة) وهي أن "الضوء الذي يمر بالقرب من مناطق المادة المظلمة سوف يتباطأ بسبب وجوده". حسنًا، هذه المادة المظلمة ليست مادة….
    ويوضح أيضًا أنه "حتى المادة المظلمة تتحرك، و"نلاحظ انحرافات في وقت الوصول ناجمة عن التغير في المسافة بين الكتلة المرصودة وخط البصر لنجمنا النابض على مدار الساعة"، وأن "أحد هذه الأشياء" وتشير النتائج إلى تشويه بنسبة 20 بالمائة تقريبًا من كتلة الشمس".
    والآن - سبحان الله، وجدتنا، وجدنا المادة المظلمة. هذا، على الرغم من أن "الطبيعة الحقيقية للمادة المظلمة هي لغزا". ولا يزال من غير الواضح ما إذا كان هذا الشيء موجودًا أم أنه مجرد فرضية جامحة، تم اختراعها خصيصًا لتفسير شذوذات المراقبة عند حواف بعض المجرات، والتي يبدو أن تسارعها لا يتناسب مع النظرية النسبية. لكن لا توجد صعوبة في اختتام المقال بشكل رسمي "تلقي هذه الدراسة ضوءًا جديدًا على طبيعة المادة المظلمة وانتشارها لمجرة درب التبانة، وقد تعمل أيضًا على تحسين دقة البيانات الدقيقة للنجم النابض". آها! لقد أنقذنا النظرية باختراع عالم جديد رائع! لقد أنقذنا العمل الشاق والممل المتمثل في إنشاء علم جاد يهدف إلى نظرية منقحة/متطورة/أكثر دقة. كم هو جيد أننا عدنا إلى العلم الأرسطي البدائي، حيث كل ظاهرة جوهرها أو قوتها. الشيء الرئيسي هو أن تتدفق ميزانيات البحث وتمتلئ الوظائف.

  2. أ. ما هو "الإشعاع الكهرومغناطيسي"؟
    على. "جامعة نوتردام" وليس "نوتر بلود".
    ثالث. هل يمكن للفوتونات (التي يعتمد عليها علم الفلك كله) أن تتحلل إلى جسيمات أخرى أو فوتونات ذات تردد أقل؟
    د. يمكن لضوء النجوم وإشعاع الخلفية الكونية توسيع صمام الثقوب السوداء و"تحييد" تأثير إشعاع بلانك، وبالتالي يمكن أن تكون المادة المظلمة عبارة عن ثقوب سوداء صغيرة.

ترك الرد

لن يتم نشر البريد الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها *

يستخدم هذا الموقع Akismat لمنع الرسائل غير المرغوب فيها. انقر هنا لمعرفة كيفية معالجة بيانات الرد الخاصة بك.