خريطة المادة المظلمة في الكون
التحذير!
كل الصحف تحدثت عن ذلك: لقد خرّطنا غير المرئي. يانيك ميلير وفريقه، استنادًا إلى تأثيرات العدسات الجاذبة التي تؤثر على صور المجرات، واعتبروها ناتجة عن مادة تهرب حاليًا من الملاحظة، رسموا أول خريطة ثلاثية الأبعاد لجزء من الكون. وبالتالي، تعمّت الفوضى المختبرات. الفيزيائيون الفلكيون، محفزين بهذه الخطوة، مستعدون لوضع المادة المظلمة في جميع نماذجهم. الفيزيائيون النظريون وجدوا مخرجًا غير متوقعًا لجسيماتهم الأكثر غرابة التي تخرج من خيالهم، مثل "النيوترينوس". سيجتمع الجميع في 13 و14 و15 يونيو القادم في جامعة مونبيلييه لمناقشة إمكانية إنشاء مختبر مكرس لجسيمات الفضاء، والذي سيُشرف عليه المعهد الفرنسي للعلوم الفلكية (INSU) (قسم المعهد الوطني للبحوث العلمية (CNRS)).
...................الخريطة الشهيرة أدناه:
نفس الخريطة، في قطعة:
المقال من ج. بي. بيت، المذكور.
النسخة المبسطة والكتاب.(النسخة المبسطة) و(الكتاب)
لكن، vox populi، vox dei، نسخة من مقال "العالم" الصادر يوم الجمعة 17 مارس 2000
إذا كانت المادة المظلمة تُنحني بمسار الضوء، فهذا يعني أنها موجودة بالفعل
تشير تشوهات صور المجرات البعيدة إلى وجود أشياء هائلة غير مرئية.
منذ سنوات، يحاول علماء الفلك إظهار المادة المظلمة (90% من المادة في الكون). وُضعت العديد من الفرضيات لشرح طبيعة هذا الوسط الذي يهرب من التلسكوبات: كائنات ضخمة (النجوم القزمة البنية) والجسيمات الأولية (النيوترينوات). لكن العدّ لا يزال غير كافٍ. لذلك يُعتقد أن هذه المادة قد تكون مكونة من جسيمات نظرية لا تزال قيد الاكتشاف.
علماء الفلك متفقون: 90% من مادة الكون تهرب من عيني تلسكوباتهم. تظهر فقط على الصور المجرات والآلاف من النجوم التي تشكلها، والضبابيات المظلمة أو المضيئة التي تُزينة السماء، وانفجارات هائلة من الطاقة التي لا يزال آليتها غير مفهومة (...). بفضل تقدم التكنولوجيا، فتحت نوافذ جديدة في الأشعة تحت الحمراء، فوق البنفسجية، الأشعة السينية والgamma. مؤخرًا، فتح علماء الفلك علم الفلك للنيوترينوات، جسيمات فوضوية قد تساهم بشكل كبير في كتلة الكون.
...لكن العلماء النظريين يعلمون جيدًا أن، على الرغم من ذلك، يظل جزء كبير من الكون خارج نطاق المجتمع الفلكي، الذي لا يمكنه الاعتماد فقط على الـ10% من التجارب التي يُقدّمها. لهذا السبب، يحاولون منذ سنوات إظهار هذه المادة المظلمة الشهيرة، وهي عنصر رئيسي في كوننا. وقد فتحت فريق من معهد الفيزياء الفلكية بباريس، بالاشتراك مع علماء فلك فرنسيين (CEA Saclay، تلسكوب كندا-فرنسا-هاواي (CFHT) وLaboratoire d'Astronomie Spatiale de Marseille وعلماء فلك أجانب (كندا، ألمانيا، الولايات المتحدة)، نافذة على هذا العالم. مباشرة قبل فريق بريطاني بقيادة ريتشارد إيليس (كامبريدج و كالتك) وفريق أمريكي بقيادة تايسون (مختبرات بيل، نيوجيرسي)، الذين يؤكدون جزئيًا هذه النتائج. ...كيف تغلب العلماء على غير المرئي وتأكيد وجود هذه المادة المظلمة؟ من خلال مبدأ ينص على أن الضوء ينحني بالقرب من كتلة ضخمة من المادة (الشمس، حافة المجرات)، تحت تأثير الجاذبية. تم التحقق من هذه الفرضية مرات عديدة. لكن علماء الفلك تساءلوا ما إذا كان نفس التأثير يمكن ملاحظته مع المادة المظلمة، التي تُعتقد أنها قليلة الكثافة وتكمن في كميات هائلة. إذا كان هذا صحيحًا، فإن هذه المادة المظلمة ستُظهر وجودها دون أن تكون مرئية.
"العمى الكوني".
"في عام 1991، يقول يانيك ميلير، من معهد الفيزياء الفلكية بباريس، كانت النظرية تتنبأ بأن كائنات بعيدة مثل المجرات يمكن أن تظهر مُشوهًا قليلاً وتحتوي على أشكال بيضوية ممدودة بسبب وجود كتل ضخمة من المادة المظلمة على طريق ضوءها. لكن هذا التأثير من العمى الكوني كان، وفقًا للحسابات، ضعيفًا للغاية بحيث يُعتبر مغامرة للكشف عنه". علاوة على ذلك، كان العلماء يفتقدون نموذجًا نظريًا لتأكيد قياسات محتملة، وكذلك كاميرات كافية للقيام بذلك. منذ ذلك الحين، تم تطوير كاميرا CFH 12K، وقام اللوك فان واربيك من كندا بتطوير أدوات معالجة مناسبة لهذا البرنامج البحثي. بعد خمس سنوات من تحليل حوالي 200000 مجرة بعيدة تم تصويرها بواسطة تلسكوب كندا-فرنسا-هاواي، توصل العلماء أخيرًا إلى نتائجهم. على الصور التي تُظهر خلفية السماء التي تم التقاطها بواسطة CFHT، تظهر الآن بعد معالجة مناسبة مئات من البيضويات الخضراء الداكنة، والتي تمثل مئات المجرات. ...هل يمكننا استنتاج أن هذا الظاهرة ناتجة بالفعل عن تأثير جاذبي على الضوء المنبعث من المجرات؟ "بالتأكيد"، يجيب يانيك ميلير. في غياب المادة على طول مسار الأشعة الضوئية - أي بدون تأثير جاذبي - حتى المجرات البيضوية تظهر كنقاط صغيرة دائرية. في الحالة المعاكسة، يغطي الصورة بيضويات صغيرة. علاوة على ذلك، يميل التأثير الجاذبي إلى تنظيم هذه المجرات. بطريقة ما كالمغناطيس الذي يوجه حبيبات الحديد وفقًا لخطوط المجال المغناطيسي المطبقة عليه".
جسيمات لا تزال غير معروفة.
**هذه التشوهات غير المرئية وتنظيم المجرات تسمح لنا بالتأكيد أن الضوء قد انحني من مساره بسبب خيوط من مادة مُتّسعة وغامضة. مادة ذات كثافة منخفضة (على عكس الشمس وكتل المجرات)، ولكن تأثيراتها قابلة للإدراك بسبب امتدادها الكبير: 100 مليون إلى مليار فرسخ فلكي (1 فرسخ فلكي يعادل 3.36 سنة ضوئية). كمقارنة، تبلغ مساحة درب التبانة فقط 34000 فرسخ فلكي في أطول طول لها. ..نموذج ثلاثي الأبعاد الذي أعاد الفريق الفرنسي إعادة بناؤه على الحاسوب يظهر تأثيرًا مذهلاً. أثناء رحلتها إلى لنا، يغير الضوء باستمرار اتجاهه بالقرب من هذه الخيوط التي تشكل كأنها نوع من الجبنة في الفضاء الذي تشغلها. هي هياكل تروي قصة الكون وتكشف عن الظروف الأولية لتشكيله. لأن المادة المظلمة التي تهرب من نظرنا ليست من نفس الطبيعة (البارة) كما هي المادة التي تكوّن النجوم ونحن أنفسنا. وفقًا للنظريين، فهي مكونة من جسيمات - الـ"WHIMPS"، الأكسيونات، الجسيمات الفائقة التماثل، وغيرها... لا تزال قيد الاكتشاف. ..فتحت بوابة جديدة أمام علماء الفلك للانطلاق فيها. يجب أن يفعلوا ذلك قريبًا مع بدء تشغيل كاميرا أربع مرات أكبر، "ميجا كام"، في CFHT بعد عامين، والتي تم تطويرها من قبل CEA Saclay. في المستقبل البعيد، يُخطط لتركيب شبكة من مائة تلسكوب بقطر متر واحد و إطلاق قمر صناعي أمريكي، "Snapsat"، المكرس للنجوم الانفجارية (السوبرنوفا)، ولكن أيضًا قادر على تتبع آثار المادة المظلمة.
***جان فرانسوا أوغيراو. ***
ليس من السهل كما يبدو. في عام 1985، اكتشف بيرنارد فورت، مع طلابه، بما في ذلك يانيك ميلير، في هاواي على ارتفاع 3.6 متر، باستخدام إحدى أول كاميرات CCD، قوسًا جاذبيًا في تجمع المجرات Abell 370. استغرق الفريق ثلاث سنوات لإقناع المجتمع الفلكي أن هذا النوع من التشكيل يتوافق بالفعل مع "تأثير العدسة الجاذبة". توصل الحسابات المستندة إلى هذه الفرضية إلى أن هذه الكتلة غير المرئية يجب أن تكون مركزة بالقرب من مركز التجمع. في عام 1989، فورت وميلير يصممان طريقة تسمح، دائمًا في هذه الفرضية، بإعادة بناء خريطة المادة غير المرئية التي تُعتقد أنها تنتج هذا الظاهرة. لكن في عام 1994، فورت وميلير يكتشفون بالقرب من مركز تجمع آخر "كائنًا" يثير شكًا في صحة طريقة عملهم. يتعلق الأمر بتركيز غير مرئي، تم تحديده وقياسه من خلال التشوهات التي تؤثر على صور المجرات المحيطة، ولا يرتبط بأي تركيز من المادة "العادية"، المُصدرة للضوء. حيّرهم، يضعون هذه الصورة جانباً. لكن بعد ثلاث سنوات، لاحظ يانيك ميلير نفس الظاهرة بالقرب من تجمع Abell 1942 (انظر الصور أدناه). تم تحليل الكائن مع أدوات أخرى، وبنفس الترددات، وكذلك بيئته. هذه المرة، لا شك: تؤكد طريقة ميلير-فورت وجود تركيز هائل من المادة غير المرئية (5 × 10^14 مرة كتلة الشمس، أي ما يعادل أكبر تجمعات المجرات المرصودة)، في منطقة مظلمة تمامًا.....
هنا تعليق بيرنارد فورت حول هذه الظاهرة (مقطع من Ciel et Espace، يونيو 2000) ::
....الشيء الذي يثير القلق هو أن المراقبين، أثناء ملاحظاتهم في مناطق تمثل فقط 0.01% من قبة السماء، اكتشفوا بالفعل كائنين من هذا النوع. لذلك من المحتمل للغاية أن تؤدي زيادة الملاحظات، مع إعطاء خريطة ثلاثية الأبعاد لهذه المادة المظلمة، إلى ظهور مئات "التجمعات المظلمة" أو "التركيزات السوداء"، كما قرر بيرنارد فورت تسميتها. من الصعب تفسير لماذا يمكن لتركيزات مماثلة لتجمعات المجرات الغنية أن تؤثر جاذبيًا على الفوتونات التي تمر بالقرب، ولكنها لا تؤثر على المجرات المحيطة أو الغاز الذي ينتشر في كل مكان. ....إلا إذا كانت هناك نوعان من المواد التي تشكل "غرفة منفصلة"، تمامًا. من خلال إلقاء اللوم على "الظواهر العدسية الجاذبة غير الطبيعية" على تأثير المادة الجماعية، نصل إلى تفسيرات مختلفة تمامًا، تم التحدث عنها في كتابنا "لقد فقدنا نصف الكون"، ألبين ميسل، 1997. وبالتالي، فإن الأقواس ستكون ناتجة ليس عن تركيزات من المادة المظلمة، بل عن فراغات في توزيع المادة الجماعية. في المقابل، هذه "التجمعات المظلمة" قد تكشف عن وجود "كتل من المادة الجماعية"، تشكيلات أولية، دافئة و"غير مرئية هندسيًا". لرؤية أوضح، يجب إعادة دراسة مماثلة لتلك التي أُجريت على مدى سنوات من قبل ميلير وفورت، إعادة هذه "خريطة غير المرئي"، ولكن بافتراض أن التأثير ناتج ليس عن مادة مظلمة، سواء كانت غريبة أو لا، بل عن المادة الجماعية، والتي تتعامل ببساطة، فيما يتعلق بنا، كأنها مكونة من جسيمات تقليدية، مزودة بكتل وطاقة سالبة. موضوع جيد لرسالة دكتوراه لطالب كاميكاز (العبارة تُستخدم في CNRS لكل طالب يخرج عن المنهج المعتاد).
إليك أحدث ظهور لمؤيدي المادة المظلمة:
وأيضًا ظهور مؤيدي المادة الجماعية:
