يمكن أن تكون الكرة الرقيقة من darkinos كامنة في وسط مجرة ​​درب التبانة

بالعربي/ قد يكون الثقب الأسود في مجرتنا شيئًا آخر تمامًا.

في صيف عام 2014 ، راقب علماء الفلك بتوقع دائخ سحابة من الغاز ، تُعرف باسم G2 ، تتأرجح بشكل خطير بالقرب من ثقب أسود هائل في مركز مجرة ​​درب التبانة. لم تطير الشرر ، ولم يحدث جنون تغذية. بدلاً من ذلك ، انطلق G2 دون أن يصاب بأذى ، ونجى مما اعتقد علماء الفلك أنه تجربة قريبة من الموت. 

لكن الثقوب السوداء هي المتنمرون الكبار ، لذا فإن حقيقة تجاهل الجاذبية البئر للغازات المارة كانت أكثر من مفاجأة. بدا الأمر مستحيلاً. الآن ، يقول علماء الفلك أن الثقب الأسود الهائل في مركز مجرتنا ليس ثقبًا أسود على الإطلاق ، بل هو كرة رقيقة من المادة المظلمة . يقترح بحث جديد أن هذه الفرضية الغريبة قادرة على تفسير المواجهة “المستحيلة” وكذلك جميع ملاحظات مركز المجرة – ثم بعضها.

إيكاروس والثقب الأسود

لطالما اعتقد علماء الفلك أنه في قلب مجرة ​​درب التبانة ، المعروف باسم Sagittarius A * ، يوجد ثقب أسود هائل. بالطبع ، لا يمكنهم رؤية الثقب الأسود نفسه ، لأنه لا يعطي أي ضوء خاص به. بدلاً من ذلك ، استنتجوا وجودها من خلال مشاهدة حركات مجموعة من النجوم المعروفة باسم النجوم S. تدور النجوم S حول جسم مركزي مخفي وغير مرئي ، ومن خلال رسم مداراتها على مر السنين ، يمكن لعلماء الفلك استنتاج كتلة وحجم هذا الجسم المركزي.

المرشح الأكثر ترجيحًا لهذا الجسم المركزي المخفي هو ، بالطبع ، ثقب أسود ، تقدر كتلته بأكثر من 4 ملايين ضعف كتلة الشمس. لكن النجوم S ليست الشيء الوحيد الذي يتجول في وسط مجرتنا. كما تكمن هناك كتل من الغاز ، ولفتت واحدة على وجه الخصوص ، أُطلق عليها اسم G2 ، اهتمامًا خاصًا. بعد فترة وجيزة من اكتشاف علماء الفلك للتكتل منذ عقود ، أدركوا أن مدار G2 سيقربه بشكل خطير من الثقب الأسود – قريبًا بدرجة كافية بحيث تؤدي الجاذبية الشديدة للثقب الأسود إلى تمزيق تلك السحابة الغازية.

ولكن بعد الاقتراب الأقرب لـ G2 من الثقب الأسود في عام 2014 – عندما تجاوز 260 وحدة فلكية فقط من العملاق – بدا أن الغاز بقي سليمًا تمامًا.

اجعلها أكثر انتفاخًا

التفسير الأكثر منطقية لبقاء G2 هو أنه أكثر من مجرد سحابة غاز عادية. قوتها العظمى الخفية؟ يمكن وضع نجم أو اثنين داخل السحابة ، وقد أبقت جاذبية هذا النجم الهيكل بأكمله على حاله أثناء مروره بالقرب من الثقب الأسود.

لكن هناك تفسير آخر أكثر جذرية: ربما ، الثقب الأسود الهائل ليس ثقبًا أسود في الحقيقة. ربما ، إنها كتلة غامضة من المادة المظلمة.

المادة المظلمة هي الاسم الذي يطلقه علماء الفلك على مادة غير مرئية تشكل أكثر من 80٪ من كتلة الكون. لا يبدو أنه يتفاعل مع الضوء – فهو لا يتوهج أو يمتص أو يعكس أو ينكسر الضوء – وبالتالي يظل غير مرئي لنا. لكنها تجعل وجودها معروفًا من خلال جاذبيتها. أكدت جميع خطوط المراقبة المستقلة والمتعددة أن معظم كتلة الكون هي هذه المادة المظلمة غير المرئية.

تقترح إحدى النظريات الخاصة بهوية المادة المظلمة أنها مصنوعة من جسيم غريب ، لم يكن معروفًا من قبل ، يُدعى “darkinos”. وفقًا للنظرية ، فإن Darkino هو نوع من الجسيمات المعروفة باسم fermion. الإلكترونات والبروتونات والكواركات والنيوترينوات هي أيضًا الفرميونات ، والتي تتمثل الخاصية المميزة لها في أنها لا تستطيع المشاركة في نفس الحالة. بمعنى آخر ، يمكنك فقط وضع عدد كبير جدًا من الفرميونات في حجم معين (وهذا على عكس البوزونات ، والتي يمكنك دفعها قدر ما تريد في حجم معين).

إذا كانت المادة المظلمة مكونة من Darkinos ، و darkinos عبارة عن فرميونات ، فإن جسيمات المادة المظلمة هذه ستتركز في قلب المجرة فقط بدرجة معينة. وهذا يعني أنه بدلاً من وجود ثقب أسود فائق الكتلة ، مع حافة محددة بشكل حاد في أفق الحدث ، هناك بدلاً من ذلك كرة عملاقة من darkinos مكتظة بكثافة. ستكون حافة كرة darkino غامضة جدًا – مثل رواد الحفلات الذين ينتظرون في طابور خارج الديسكو المحلي ، لا يمكن لجميعهم الانضمام إلى الحفلة في المنتصف.

اجعلها متسقة

نظرًا لأن كرة Darkino العملاقة ستكون غامضة ، فإن قوى الجاذبية في مركز المجرة ستكون أكثر اعتدالًا قليلاً ، مما يسمح لسحب الغاز مثل G2 بالبقاء في مداراتها.

ولكن هناك ما هو أكثر من مركز مجرتنا – وأكثر من ملاحظاتنا عن قلب المجرة – أكثر من G2. هناك أيضًا كل هؤلاء النجوم S. أي نظرية راديكالية تأمل في استبدال الثقب الأسود الهائل بشيء آخر يجب أن تقدم تنبؤات تتطابق مع تلك الملاحظات.المحتوى ذي الصلة

وهذا بالضبط ما تظهره دراسة جديدة. وجد فريق علماء الفيزياء الفلكية ، بقيادة إدوار أنطونيو بيسيرا فيرغارا Eduar Antonio Becerra-Vergara من المركز الدولي للفيزياء الفلكية النسبية في إيطاليا ، أنهم إذا استبدلوا الثقب الأسود الهائل بكرة من Darkinos ، وكانت جسيمات Darkino تمتلك الكتلة والسرعة المناسبتين ، تكرار كل الحركة المرصودة للنجوم S. في بعض الحالات ، يمكن أن يكون نموذجهم أفضل من حسابات الثقب الأسود الفانيليا في مطابقة المدارات المرصودة.

لكن هذه النتيجة لا تعني الكثير. نموذج الثقب الأسود بسيط للغاية: تحتاج فقط إلى إدخال رقمين ، كتلة الثقب الأسود ودورانه ، للتنبؤ بالطريقة التي يجب أن تتصرف بها النجوم S. لكن نموذج darkino يحتوي على العديد من المعلمات ، مما يسمح بمزيد من الضبط الدقيق ، ووجد الباحثون أفضل مزيج ممكن من خصائص darkino.

سيأتي الاختبار الرئيسي مع الملاحظات المستقبلية. إذا كانت المادة المظلمة مكونة من darkinos ، فإن النموذج الذي يصف بنجاح ما يحدث في مركز المجرة يجب أن يكرر أيضًا جميع ملاحظات المادة المظلمة المتنوعة عبر الكون. قد يشمل ذلك شرح سبب دوران المجرات أسرع مما ينبغي بالنسبة لكتلها المعروفة. 

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com