کشف جرمی نادر در فضا: یک میلیون برابر خورشید با قدمت ۶.۵ میلیارد سال

روش کشف: عدسی گرانشی

این مطالعه پیشگامانه بر پایه تحلیل دقیق پدیده «عدسی گرانشی» استوار است. در این پدیده، نور یک کهکشان بسیار دوردست به دلیل تأثیر گرانشی یک جرم نامرئی، خم می‌شود. دوون پاول، ستاره‌شناس، تاکید می‌کند که یافتن اجرام تاریک چالش‌برانگیز است و کهکشان‌های دوردست به عنوان منابع نوری پس‌زمینه در این جستجو مورد استفاده قرار می‌گیرند.

هویت احتمالی جرم مرموز

هویت دقیق این جرم هنوز در هاله‌ای از ابهام است. این جرم می‌تواند یا هاله‌ای متراکم از ستاره‌ها باشد که یک کهکشان کوتوله فوق متراکم را احاطه کرده‌اند، یا یک ساختار عجیب و غریب از ماده تاریک با یک سیاهچاله ابرپرجرم در مرکز آن. تیم تحقیقاتی بیشتر به فرضیه هاله‌ای متراکم از ماده تاریک متمایل است.

ابزارهای رصدی پیشرفته

برای شناسایی اعوجاج‌های ظریف در نور، محققان از شبکه‌ای گسترده از تلسکوپ‌های رادیویی بهره بردند. این شبکه شامل تلسکوپ گرین بنک و تلسکوپ بسیار بزرگ (VLBI) است که به عنوان یک «تلسکوپ فوق عظیم» به اندازه زمین عمل می‌کند. این ابزارهای قدرتمند امکان مشاهده پدیده‌هایی را فراهم می‌آورند که با روش‌های سنتی قابل تشخیص نیستند.

ویژگی‌های منحصربه‌فرد جرم

• فاصله: این جسم در فاصله تقریبی ۱۰ میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد.
• قدمت: کشف آن به زمانی بازمی‌گردد که جهان حدود ۶.۵ میلیارد سال قدمت داشت.
• جرم: جرم آن نسبت به اجرام مشابه کمتر است و آن را به کم‌جرم‌ترین در کلاس خود تبدیل می‌کند.
• ساختار: ساختار آن بسیار متمرکز است؛ یک ناحیه مرکزی حدود یک چهارم جرم را در خود جای داده و نواحی بیرونی به صورت دیسک‌مانند پخش شده‌اند.

پردازش این حجم عظیم از داده‌ها نیازمند الگوریتم‌های تخصصی و استفاده از ابررایانه‌ها بود. تکنیک تصویربرداری گرانشی به تیم کمک کرد تا اعوجاج‌های نور را با جرم نامرئی جسم تطبیق دهند.

حمایت از نظریه ماده تاریک سرد

داده‌های به دست آمده از این کشف، از نظریه‌های ماده تاریک سرد حمایت می‌کنند. با این حال، ساختار این جسم با پیش‌بینی‌های معمول متفاوت است، به طوری که مرکز آن بسیار متراکم‌تر از حد انتظار به نظر می‌رسد. این ویژگی غیرمنتظره می‌تواند نشانه‌ای از واکنش خودبه‌خودی ماده تاریک باشد که به طور بالقوه منجر به فروپاشی هاله و تشکیل سیاهچاله می‌شود.

آینده پژوهش‌های کیهانی

کشف این جرم، فصلی نوین در مطالعه ماده تاریک و سیستم‌های فشرده می‌گشاید. این سومین جرم آسمانی است که با استفاده از تصویربرداری گرانشی کشف شده و نخستین جرمی است که خواص آن با چنین دقت بالایی اندازه‌گیری شده است. تیم تحقیقاتی همچنان به بررسی سایر مناطق آسمان در جستجوی اجرام مشابه ادامه خواهد داد تا پرده از رازهای بیشتری در مورد جهان بردارد.