في صيف عام 2014 ، نظر علماء الفلك بترقب خافت إلى سحابة غازية تعرف باسم G2 ، والتي انطلقت بشكل خطير بالقرب من ثقب أسود معجزة في وسط مجرة درب التبانة. الشرر لم يطير ولا الهوس المغذي. بدلاً من ذلك ، تم ضغط G2 بسبب عدم الأمان ، والبقاء على قيد الحياة مما اعتقد علماء الفلك أنه تجربة قريبة من الموت.
لكن مازال الثقوب السوداء المتنمرين الأكبر حجمًا ، لذلك من المدهش أن تتجاهل قوة الجاذبية المارة جيدًا. بدا الأمر مستحيلاً. الآن ، يقول علماء الفلك أن الثقب الأسود الخارق في مركز مجرتنا ليس ثقبًا أسودًا ، ولكنه كرة رقيقة. الشيء المظلم. يعزو بحث جديد هذه الفرضية الغريبة إلى المواجهة “المستحيلة” وجميع ملاحظات المجرة – ثم بعضها.
متعلق ب: 11 من أكبر الأسئلة التي لم تتم الإجابة عليها حول المادة المظلمة
إيكاروس والثقب الأسود
لطالما اعتقد علماء الفلك أن الثقب الأسود الخارق يقع في مركز مجرة درب التبانة ، والمعروف باسم القوس A *. بالطبع ، لا يمكنهم رؤية الثقب الأسود لأنه لا يصدر ضوءه الخاص. بدلاً من ذلك ، توقعوا وجودها من خلال النظر في حركات مجموعات النجوم المعروفة باسم النجوم S. تدور النجوم S حول جسم مخفي غير مرئي ، ويمكن لعلماء الفلك ، من خلال سرد مداراتهم على مدار سنوات عديدة الطرح كتلة وحجم ذلك الجسم المركزي.
على الأرجح أن المرشح لهذا الجسم المركزي المخفي هو ، بالطبع ، ثقب أسود ، أكبر من الشمس بأكثر من 4 ملايين مرة. لكن النجوم S لم تتسكع حول مجرتنا. كانت هناك أيضًا مجموعات من الغازات ، خاصة تلك التي تسمى G2 والتي جذبت اهتمامًا خاصًا. بمجرد أن اكتشف علماء الفلك الكتلة قبل عقود ، أدركوا أن مدار G2 سيقربه من الثقب الأسود – الجاذبية الشديدة للثقب الأسود يجب أن تشتت تلك السحابة الغازية.
ولكن بعد اقتراب G2 من الثقب الأسود في عام 2014 – عندما مرت 260 AU من Behemoth – بدا أن الغاز بقي سليمًا تمامًا.
متعلق ب: 12 كائنًا غريبًا في الكون
اجعلها رقيقه
التفسير الأكثر منطقية لبقاء G2 هو أنه أكثر من مجرد سحابة غاز عادية. قوتها العظمى الخفية؟ يمكن سحب نجم أو اثنين إلى السحابة ، كما أن قوة الجاذبية لهذا النجم تحافظ على الهيكل بأكمله كما هو عندما يقترب من الثقب الأسود.
لكن هناك تفسير آخر أكثر جدية: ربما الثقب الأسود الخارق ليس ثقبًا أسود في الحقيقة. ربما ، هي مجموعة غامضة من المادة المظلمة.
المادة المظلمة هي الاسم الذي يطلقه علماء الفلك على جسم غير مرئي يشكل أكثر من 80٪ من كتلة الكون. لا يبدو أنه يتفاعل مع الضوء – فهو لا يضيء أو يمتص أو يعكس أو يعكس الضوء – لذلك فهو غير مرئي بالنسبة لنا. لكنها تجعل وجودها معروفًا بخطورتها. أكدت العديد من خطوط المراقبة المستقلة أن الغالبية العظمى من كتلة الكون هي هذه المادة المظلمة غير المرئية.
إحدى النظريات لتحديد المادة المظلمة هي أنها جسيمات جذابة ، لم تكن معروفة من قبل تسمى “Darkinos”. من الناحية النظرية ، يعتبر torquino نوعًا من الجسيمات يسمى fermion. الإلكترونات والبروتونات والكواركات و نيوترينوات حتى الفرميونات ، من خلال خصائصها المميزة المركزية ، لا يمكنها أن تشترك في نفس الموقف. بمعنى آخر ، يمكنك فقط احتواء عدة فرميونات في حجم معين (هذا على عكس البوزونات ، التي يمكنها نقل ما تريد في حجم معين).
متعلق ب: 7 حقائق غريبة عن الكواركات
تتكون المادة المظلمة من darkenos ، وإذا كانت darkenos هي فرميونات ، فإن جزيئات هذه المادة المظلمة ستتراكم فقط إلى حد معين في مركز المجرة. بدلاً من ثقب أسود رائع بحافة محددة بشكل حاد في أفق الحدث ، هناك كرة عملاقة من darkenos مكتظة بكثافة بدلاً من ذلك. يمكن أن تكون حافة كرة Torquino ضبابية للغاية – مثل الأطراف المنتظرة في الطابور خارج الديسكو المحلي ، لا يمكنهم جميعًا الانضمام إلى الحفلة في المنتصف.
حافظ على سلاسة الأمر
نظرًا لأن كرة توركينو العملاقة غير واضحة ، فإن قوى الجاذبية في مركز المجرة ستكون أخف قليلاً ، مما يسمح لسحب الغاز مثل G2 بالبقاء في مداراتها.
ولكن هناك الكثير لمجرتنا – وأكثر من ملاحظاتنا للمجرة – من G2. هؤلاء النجوم كلهم هناك. يجب على أي نظرية متطرفة تؤمن بإمكانية تحويل الثقب الأسود المعجزة إلى شيء آخر أن تضع تنبؤات تتطابق مع تلك الملاحظات.
تظهر دراسة جديدة. إذا تمكن فريق من علماء الفلك ، بقيادة إدوارد أنطونيو بيكارا فيرغارا من المركز الدولي لعلم الفلك النسبي في إيطاليا ، من استبدال الثقب الأسود الخارق بكرة من التوركينو التي يمكن أن يكون لها الكتلة والسرعة الصحيحة ، فيمكنهم نسخ جميع الحركات المرصودة من النجوم S. في بعض الحالات ، يمكن للفانيليا أن تحقق أداءً أفضل من حسابات الثقب الأسود عندما يتطابق نموذجها مع المدارات المرصودة.
لكن هذه النتيجة ليست كثيرة. نموذج الثقب الأسود بسيط للغاية: تحتاج إلى إدخال رقمين ، كتلة الثقب الأسود واللولب ، للتنبؤ بكيفية تصرف النجوم S. ولكن هناك العديد من المعلمات في نموذج Targino التي تسمح بضبط أفضل ، ووجد الباحثون أفضل مزيج من خصائص Targino.
سيأتي الاختبار الرئيسي مع الملاحظات المستقبلية. إذا كانت المادة المظلمة مكونة من مواد مظلمة ، فإن النموذج الذي يصف بنجاح ما يحدث في مركز المجرة يجب أن يعكس ملاحظات جميع أنواع الأجسام المظلمة في جميع أنحاء الكون. يتضمن ذلك شرح سبب دوران المجرات أسرع من كتلتها المعروفة.
تم تفصيل البحث الجديد في عدد مايو من الإعلانات الشهرية لرسائل الجمعية الفلكية الملكية.
نُشر لأول مرة في Live Science.
