اكتشف علماء من مسح سلون الرقمي للسماء (SDSS) كوازارًا داخل أفضل عدسة جاذبية تم تسجيلها على الإطلاق. وأيضًا، خلافًا للتوقعات، اكتشفوا أن أربعة من أبعد وألمع النجوم الزائفة المعروفة ليست داخل عدسة الجاذبية.
ترجمة: ديكلا أورين
اكتشف علماء من مسح سلون الرقمي للسماء (SDSS) كوازارًا داخل أفضل عدسة جاذبية تم تسجيلها على الإطلاق. وأيضًا، خلافًا للتوقعات، اكتشفوا أن أربعة من أبعد وألمع النجوم الزائفة المعروفة ليست داخل عدسة الجاذبية.
تتنبأ النظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين بأن قوة الجاذبية لجسم ضخم يمكن أن تعمل كعدسة، مما يتسبب في انحناء الضوء الصادر من جسم بعيد وتشويه. يمكن لهيكل ضخم في مكان ما بين الأرض والكوازار البعيد أن يعمل كعدسة، مما يجعل الصورة أكثر سطوعًا وينتج عدة نسخ من الكوازار.
في مقال نشر في عدد 18/25 ديسمبر من مجلة Nature، أفاد فريق من SDSS بقيادة ناوهيسا إندا وماسمون أوغوري، خريجي جامعة طوكيو، أن أربعة كوازارات قريبة هي في الواقع ضوء من كوازار واحد. مقسمة إلى أربع صور بواسطة عدسة الجاذبية.
تم اكتشاف أكثر من 80 من النجوم الزائفة ذات العدسات الجاذبية منذ العثور على المثال الأول في عام 1979. تم اكتشاف عشرات من هذه النجوم الزائفة بواسطة SDSS، ونحو نصفها من عمل إندا وفريقه.
ما يجعل النتائج الأخيرة مثيرة للغاية هو أن الفصل بين الصور الأربع أفضل مرتين من أي حالات سابقة للكوازارات في عدسات الجاذبية. وحتى اكتشاف هذه الرباعية من الكوازارات، كان أكبر فصل للكوازارات في عدسات الجاذبية هو 7 ثانية قوسية. الكوازار، الذي وجده فريق SDSS، موجود في كوكبة الأسد الصغير؛ ويتكون من أربع صور، يفصل بينها 14.62 ثانية قوسية.
لإنتاج مثل هذا الفصل الجيد، يجب أن تكون كثافة المادة، التي تسبب عدسة الجاذبية، عالية للغاية. هناك مجموعة من المجرات في مقدمة عدسة الجاذبية هذه؛ من المحتمل أن تكون المادة المظلمة في هذه المجموعة مسؤولة عن الانفصال غير المسبوق.
يوضح إندا: "أكدت عمليات الرصد الإضافية، التي أجراها تلسكوب سوبارو البالغ قطره 8.2 متر وتلسكوب كيك، أن هذا النظام هو بالفعل شاهد للجاذبية". "إن العقود التي يتم فيها فصل الكوازارات عند هذا المستوى عن طريق عدسة الجاذبية، نادرة جدًا، لذلك لا يمكن اكتشافها إلا في المراصد الكبيرة مثل SDSS."
وأضاف أوغوري: "إن اكتشاف عدسة جاذبية واحدة واسعة من بين أكثر من 30,000 ألف كوازار رصدها SDSS حتى الآن يتوافق تمامًا مع التنبؤات النظرية لنماذج الكون، التي تهيمن عليها المادة المظلمة الباردة. وهذا يوفر المزيد من الأدلة القوية لهذه النماذج." (المادة المظلمة الباردة، على عكس المادة المظلمة الساخنة، تشكل مجموعات مدمجة من النوع الذي يؤدي إلى مثل هذه العدسات الجاذبية).
وأوضح أوغوري أن "عدسة الجاذبية التي اكتشفناها ستوفر المختبر المثالي لدراسة العلاقة بين الأجسام المرئية والمادة المظلمة غير المرئية في الكون".
وفي بحث آخر، من المقرر نشره في المجلة الفلكية في مارس 2004، استخدم فريق بقيادة جوردون ريتشاردز من جامعة برينستون الدقة العالية لتلسكوب هابل الفضائي لفحص أبعد أربعة كوازارات معروفة اكتشفها SDSS بحثًا عن علامات عدسة الجاذبية.
إن النظر إلى مسافات بعيدة في علم الفلك يشبه النظر إلى الماضي. وتظهر هذه النجوم الزائفة في وقت كان فيه الكون أقل من عشرة بالمائة من عمره الحالي. الكوازارات مشرقة بشكل غير عادي، ويُعتقد أنها تستمد طاقتها من ثقوب سوداء هائلة الكتلة، تبلغ كتلتها عدة مليارات من كتلة الشمس. وقال الباحثون إنه من الغامض كيف يمكن أن تتشكل مثل هذه الثقوب السوداء الضخمة في الكون الشاب، إذا كانت هذه الأجسام في حالة جاذبية عدسة، سيخلص باحثو SDSS إلى أن النجوم الزائفة أقل سطوعًا وكتل الثقوب السوداء أصغر، لذلك سيكون من الأسهل عليهم تفسير تكوينها.
وأوضح باحث SDSS Xiaohui Pen من جامعة أريزونا: "كلما كان الكوازار بعيدًا، زادت احتمالية العثور على مجرة بينه وبين الراصد. لذلك، توقعنا أن يتم العثور على أبعد الكوازارات في عدسة الجاذبية". ومع ذلك، على الرغم من التوقعات، لم تظهر أي من الكواكب الأربعة علامات الصور المزدوجة، وهي السمة المميزة لعدسة الجاذبية.
"فقط جزء صغير من النجوم الزائفة يتم عدسة الجاذبية، ولكن مثل هذه النجوم الزاهية الساطعة نادرة جدًا في الكون البعيد. نظرًا لأن عدسة الجاذبية تجعل النجوم الزائفة تبدو أكثر سطوعًا، وبالتالي أسهل في اكتشافها، توقعنا أن النجوم الزائفة الأكثر بعدًا ستكون الأكثر احتمالية لرصد النجوم الزائفة". وقال عضو الفريق زولتان تشيمان من جامعة كولومبيا: "إنها عدسة الجاذبية".
قال ريتشاردز: "حقيقة أن هذه الكوازارات ليست في عدسة الجاذبية تعني أن علماء الفلك يجب أن يأخذوا على محمل الجد فكرة أن الكوازارات التي تبلغ كتلتها عدة مليارات من كتلة الشمس تشكلت بعد أقل من مليار سنة من الانفجار الكبير". "نحن نبحث الآن عن المزيد من الأمثلة على النجوم الزائفة ذات الانزياح الأحمر في SDSS لإعطاء المنظرين المزيد من الثقوب السوداء الضخمة لتفسيرها."
תגובה אחת
لم يُجب العلم قط على سؤال ماهية المادة.
وفقًا للنظرية العصبية، يتم إنشاء كل عنصر مادي حقيقي من خلال مزيج من كميات معينة من الطاقة والوقت السلبي.
لدى أحد العلماء وصف تفصيلي للموضوع.