کشف جرم تاریکی که یک میلیون برابر خورشید است
ستارهشناسان موسسه ماکس پلانک یک جسم نامرئی با جرمی حدود یک میلیون برابر خورشید و قدمتی ۶.۵ میلیارد ساله را کشف کردند. این جرم، که با استفاده از عدسی گرانشی رصد شده، میتواند هالهای فشرده از ماده تاریک یا کهکشان کوتولهای دورافتاده باشد و چالشهای جدیدی برای درک ماده تاریک ایجاد میکند.
یک تیم بینالمللی از ستارهشناسان در موسسه اخترفیزیک ماکس پلانک، جرمی نادر را در منطقهای دور از فضا کشف کردهاند. این جرم هیچ نوری ساطع نمیکند و جرمی تقریباً یک میلیون برابر خورشید دارد. تخمین زده میشود که این جرم حدود ۶.۵ میلیارد سال قدمت داشته باشد.
این مطالعه بر اساس تجزیه و تحلیل خم شدن نور از یک کهکشان دوردست است که ناشی از تأثیر گرانشی یک جرم نامرئی است. این پدیده به عنوان عدسی گرانشی شناخته میشود. به گفته ستارهشناس دوون پاول، جستجوی اجسام تاریک کار دشواری است و کهکشانهای دوردست به عنوان منابع نور پسزمینه برای این منظور استفاده میشوند.
این جرم میتواند یا هالهای از ستارهها باشد که یک کهکشان کوتوله فوق متراکم را احاطه کردهاند یا یک ساختار ماده تاریک عجیب و غریب با یک سیاهچاله ابرپرجرم در مرکز آن. تیم تحقیقاتی به فرضیه هالهای متراکم از ماده تاریک گرایش دارد.
محققان از شبکهای از تلسکوپهای رادیویی، از جمله تلسکوپ گرین بنک و تلسکوپ بسیار بزرگ (VLBI)، یک "تلسکوپ فوق عظیم" به اندازه زمین، برای تشخیص اعوجاجهای ظریف در نور استفاده کردند.
این جسم در فاصله حدود ۱۰ میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد، که مربوط به زمانی است که جهان تقریباً ۶.۵ میلیارد سال قدمت داشت. جرم آن کمتر از اجرام مشابه است و آن را به کمجرمترین در کلاس خود تبدیل میکند.
ساختار این جسم بسیار متمرکز است، به طوری که یک ناحیه مرکزی حدود یک چهارم جرم را در خود جای داده است، در حالی که نواحی بیرونی در پیکربندی دیسک مانند پخش شدهاند. پردازش دادهها نیاز به الگوریتمهای تخصصی و ابررایانهها داشت و از یک تکنیک تصویربرداری گرانشی برای تطبیق اعوجاجهای نور با جرم نامرئی جسم استفاده شد.
این دادهها از نظریههای ماده تاریک سرد پشتیبانی میکنند، اما ساختار جسم با پیشبینیهای معمول متفاوت است، به طوری که مرکز آن بسیار متراکمتر از حد انتظار است. این میتواند به دلیل واکنش خودبهخودی ماده تاریک باشد که به طور بالقوه منجر به فروپاشی هاله و تشکیل سیاهچاله میشود.
کشف این جرم، فصل جدیدی را در مطالعه ماده تاریک و سیستمهای فشرده باز میکند. این سومین جرم آسمانی است که با استفاده از تصویربرداری گرانشی کشف میشود و اولین جرمی است که خواص آن با چنین دقت بالایی اندازهگیری شده است. این تیم همچنان به مطالعه سایر مناطق آسمان در جستجوی اجرام مشابه ادامه میدهد.
