علماء الفلك يكتشفون نجما غامضا لم يسبق له مثيل مكون من “المادة المظلمة”.. ونظام كوكبي على بعد 156 سنة ضوئية من الأرض
(شبكة الطيف) القاهرة
زعم فريق من علماء الفلك أن ملاحظات نجم شبيه بالشمس يدور حول ثقب أسود صغير قد تكون في الواقع مؤشرا على شيء أكثر غرابة، وهو وجود نجم بوزوني مكون بالكامل من مادة مظلمة.
وقيمت الدراسة التي لم تتم مراجعتها بعد، والتي نُشرت في مجلة arXiv، البيانات من القمر الصناعي غايا (Gaia) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، على نظام كوني يتكون من نجم شبيه بالشمس ورفيق نجمي أكبر حجما بنحو 11 ضعف كتلة الشمس.
وهذه الأجسام تدور حول بعضها على مسافة 1.4 وحدة فلكية – أو ما يعادل المسافة التي يدور فيها المريخ حول الشمس – كما يقول العلماء، وبينهم من هم من الأكاديمية التشيكية للعلوم.
وتوقع بحث سابق أن النظام يتكون من نجم يدور حول ثقب أسود. وفي حين أن التفسير المحتمل للجسم المركزي يمكن أن يكون ثقبا أسود، فإن الميكانيكا المدارية للنظام يتم تفسيرها أيضا إذا كان الجسم المظلم المركزي عبارة عن تكتل ثابت من جسيمات بوزونية ( الحقول التي تحمل الطاقة) أو “المادة المظلمة”.
والمادة المظلمة هي مادة غير مرئية يعتقد أنها تشكل معظم الكتلة في الكون. وتشير معظم النماذج إلى أن المادة المظلمة موزعة بالتساوي في جميع أنحاء الكون، لكن البعض يقول إنها يمكن أن تتجمع أيضا.
وفي أحد هذه النماذج، يُفترض أن المادة المظلمة هي نوع جديد من البوزون، وهي جسيمات تحمل الطاقة والقوى عبر الكون مثل الفوتون المعروف على نطاق واسع.
وافترض العلماء أن بعض البوزونات غير المكتشفة يمكن أن يكون لها القدرة على تكوين كتل كبيرة، ويمكن أن يكون قسم منها نظريا بحجم نجم كامل.
ويقول العلماء إن مثل هذا الجسم الكوني الافتراضي، المعروف باسم نجم البوزون – سيكون غير مرئي تماما لأن جسيمات البوزون هذه لا تتفاعل مع الضوء ولكن يمكن التعرف عليها من خلال تأثير الجاذبية على محيطها.
وتقترح الدراسة الجديدة أنه يمكن تفسير بيانات رصد القمر الصناعي غايا من خلال استبدال الجسم المركزي بنجم بوزوني.
والنجوم البوزونية هي نتيجة لشكل افتراضي من المادة المظلمة. وتشكل المادة المظلمة نفسها أكثر من 80% من الكتلة الكلية لكل مجرة وهي مكونة من نوع من الجسيمات التي ما تزال بعيدة عن الفيزياء الحديثة. في بعض نظريات المادة المظلمة، تتكون المادة المظلمة من البوزونات، وهي نوع من الجسيمات مثل الفوتونات والغلونات – وهي جسيمات تحمل عادة قوى الطبيعة. لكن بوزونات المادة المظلمة ستكون مختلفة، وبدلا من ذلك ستملأ معظم الكون.
ولكن بسبب طبيعتها، يمكن لجسيمات مادة البوزون المظلمة أن تتراكم بسهولة مكونة أجساما كثيفة ومضغوطة. ولن تصدر هذه الأجسام أي إشعاع على الإطلاق وستظهر للمراقبين الخارجيين وكأنها ثقوب سوداء.
من جهة أخرى وباستخدام ملاحظات تلسكوب TESS التابع لناسا، اكتشاف نظام من كوكبين أكبر قليلا من الأرض يدوران حول نجم بارد في رقصة متزامنة.
وأطلق العلماء بقيادة جامعة لياج في بلجيكا، على النظام اسم TOI-2096، ويقع على بعد 156 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة التنين.
وهذا الاكتشاف هو نتيجة تعاون وثيق بين الجامعات الأوروبية والأمريكية، وتم تحقيقه بفضل مهمة الفضاء الأمريكية TESS، والتي تهدف إلى العثور على الكواكب التي تدور حول النجوم الساطعة القريبة.
ويوضح فرانسيسكو جيه بوزويلوس، عالم الفيزياء الفلكية، المؤلف الأول للورقة البحثية، والعضو السابق في مختبر ExoTIC في جامعة لياج، والذي انضم الآن إلى المجلس القومي للبحوث الإسباني (IAA-CSIC): “يجري تلسكوب TESS مسحا لكل السماء باستخدام طريقة العبور، أي مراقبة السطوع النجمي لآلاف النجوم بحثا عن تعتيم طفيف، والذي يمكن أن يكون ناتجا عن مرور كوكب بين النجم والمراقب. وعلى الرغم من قدرتها على اكتشاف عوالم جديدة، تحتاج مهمة TESS إلى دعم من التلسكوبات الأرضية لتأكيد الطبيعة الكوكبية للإشارات المكتشفة”.
ويستضيف النجم المعروف باسم TIC 142748283، كوكبين خارجيين (خارج المجموعة الشمسية)، يدوران حوله في مدارات غريبة الأطوار قليلا، في ما يعرف بـ”الرنين المداري”.
والكوكب الداخلي، وهو ما يسمى بالأرض الفائقة، أكبر بنحو 1.2 مرة من الأرض. أما الكوكب الخارجي فهو منفئة نبتون الصغير، وهو أكبر بنحو 1.9 مرة من كوكبنا.
وتمت ملاحظة الكواكب TOI-2096 b وTOI-2096 c من خلال شبكة دولية من التلسكوبات الأرضية، ما يسمح بتأكيدها وتوصيفها. وحصل العلماء على بيانات غالبية عمليات العبور باستخدام تلسكوبات من مشاريع TRAPPIST وSPECULOOS بقيادة جامعة لياج.
المصدر: إندبندنت