رغم حجم مجرتنا الهائل، فإن المادة المظلمة التي يُزعم انتشارها فيها أكبر وأثقل بكثير. وقد اقترح عالمان أن القوة المتزايدة للمادة المظلمة -في مجرتنا- كبيرة بما يكفي للتأثير في المركبات الفضائية بين النجوم، وفقًا لدراسة حديثة، شوركت على خادم ما قبل الطباعة.
بينما لا تزال الدراسة تتطلب مراجعة مهنية، فإنها تقول أيضًا إن المركبتَين الفضائيتَين بايونير ونيو هورايزونز قد تأثرتا بالفعل، وكذلك علم الفلك الكوكبي والفيزياء الفلكية.
ويمكن لهذا أن يغير كيفية سفرنا عبر الفضاء العميق، ودراستنا له.
تأثير جاذبية المادة المظلمة في المركبات الفضائية بين النجوم:
عندما يتحرك كويكب أو مذنب أو حتى مركبة فضائية حول الشمس، تكون جاذبية النجم المضيف هي القوة الأساسية في حركتهم. ويعمل النظام الشمسي خارج بلوتو بأكمله بوصفه قوة جذب رئيسية. حتى في حزام كويبر؛ وهو سحابة كويكبات أصلية قديمة على حواف نظامنا الشمسي، فمن الأفضل حساب أي صافي صفري لقوى الجاذبية على مركبة فضائية على أنه مسألة متعلقة بجسمين: كتلة المركبة الفضائية، وكتلة النظام الشمسي بأكملها، ولكن يتغير ذلك عندما تبتعد عن الشمس كثيرًا.
كتب مؤلفو الدراسة: «إذا كان الجسم يتحرك بعيدًا بما يكفي عن الشمس، فيمكن أن تلعب قوة جاذبية أخرى دورًا مهمًا». مؤلف الدراسة الرئيسي هو أستاذ الميكانيكا السماوية والرياضيات (إدوارد أ. بيلبرونو) من جامعة يشيفا، الذي أجرى أيضًا بحثًا مساعدًا في قسم علوم الفيزياء الفلكية بجامعة برينستون، وقد عمل بالتعاون مع كبير العلماء في ناسا جيم غرين، المؤلف الرئيسي المشارك في الدراسة، الذي من المقرر أن يتقاعد في وقت مبكر من هذا العام، وفقًا لمدونة من الوكالة. ولكن غرين وبلبرونو حللا قوة مختلفة تبرز في المركبات الفضائية التي تسافر في الفضاء بين النجوم.
وكما يمكن أن نخمن، وجدا أنها قوة الجاذبية المتزايدة لمجرة درب التبانة، ولكن من المدهش أن النسبة العظمى من هذه القوة لا تنتج عن القرص، ولا الانتفاخ المركزي، ولا الهالة النجمية لمجرتنا. ورغم وجود هذه الخيارات، تنتج القوة الأساسية لثقل الجاذبية من المادة المظلمة. وعلى الرغم من أنها قليلة، فإنه يمكن للقوة المتزايدة للمادة المظلمة في مجرتنا أن تتراكم وتؤثر إلى حد كبير في مسار الحركة على مدى فترات طويلة من الزمن.
يحلل مسبار بين النجوم المادة المظلمة خارج النظام الشمسي:
تحتوي المادة العادية أو النواتية ما يقارب من 5٪ من إجمالي طاقة الكون المرئي، وذلك وفقًا للدراسة. وتحتوي المادة المظلمة؛ أي المادة غير النواتية، التي لا يمكننا ملاحظتها مباشرة، 25٪ منها. ويعادل ذلك خمسة أضعاف الطاقة، أي تقريبًا الفرق في القوة نفسه بين الإنسان العادي والدب الرمادي؛ هذا مدهش!.
وكتب مؤلفو الدراسة: «تحتوي هالة المادة المظلمة على معظم كتلة المجرة». وتُقاس المادة المظلمة في مجرة درب التبانة بمراقبة الحركة الدورانية المتناوبة للمجرة حول مركزها، وفي الماضي كشف قياس سرعتها بالنسبة إلى المسافة الشعاعية؛ أن سرعة دوران المجرة تنخفض عندما تبتعد عن النواة. وهذا يفسر تأثُر حتى المركبات الفضائية البعيدة عن النواة؛ كنظامنا الشمسي بقوة جاذبية المادة المظلمة تمامًا كأي شيء آخر في المجرة، ومستقلة تقريبًا عن المسافة الشعاعية للنواة.
ويؤثر وجود هذه القوة على علم الفلك الكوكبي والفيزياء الفلكية بصورة كبيرة، لأن تتبّع حركة العوالم الغريبة خارج نظامنا الشمسي أصبح ممارسة أساسية في هذه المجالات. ويقترح المؤلفون أنه ربما يكون الأمر الأكثر إثارة للاهتمام أنه يمكن الكشف عن قوة الجاذبية المتزايدة للمادة المظلمة في مهمة مقترحة تسمى المسبار بين النجوم.
يحدث الكثير عند السفر إلى الفضاء، خاصةً مع النجاح المتزايد لتلسكوب جيمس ويب الفضائي، ناهيك عن سبيس إكس، ناسا، والصين. ولكننا فقط في بداية الطريق نحو المستقبل الذي ينتظرنا خارج النظام الشمسي.
اقرأ أيضًا:
علماء الفلك يقولون إنّهم يستطيعون «رؤية» المادّة المُظلمة في ضوء النجوم بين العناقيد المَجَرّية
المادة المظلمة قد تدمر نفسها في جوف الكواكب خارج المجموعة الشمسية
ترجمة: حلا بوبو
تدقيق: آلاء رضا
مراجعة: حسين جرود
