تقع مجرة درب التبانة وسط هالة من المادة المظلمة، كما هو الحال مع جميع المجرات تقريبا. في الواقع إن بنية الهالة غير المرئية هي التي أدت إلى ظهور بعض الأدلة الأكثر إقناعا عن وجود المادة المظلمة في سبعينيات القرن العشرين تمكن العلماء من النظر إلى إحدى المجرات بدقة كافية لقياس سرعات النجوم باستخدام تأثير دوبلر، وصولا إلى حواف تلك المجرة. وتأثير دوبلر هو تحول الضوء المنبعث إلى طول موجي أطول أو أقصر، وفقًا لما إذا كان المصدر يتحرك بعيدًا عنا أو نحونا، كما هو مبين في شكل1، في الفصل الثالث. وقد أدرجت عالمة الفلك الأمريكية فيرا روبين رسما بيانيا يوضح كيف تتغير سرعات النجوم وفقًا لبعدها عن مركز المجرة. وفي مجرة مكونة من مادة عادية فحسب، نتوقع انخفاضًا في السرعة يتوافق مع قوانين كيبلر، حيث تنخفض سرعة النجوم كلما زادت المسافة. وبعيدًا عن مركز المجرة، تضعف قوة جاذبية الكتلة المضيئة، ونتيجة لذلك تقل السرعة المدارية للنجوم. وهذا ما نلاحظه في المجموعة الشمسية. فهناك ثمانية كواكب تدور حول الشمس كلٌّ في مداره الخاص، ولكن كلما ابتعدت عن المركز، لا يطول المسار فحسب، بل تقل السرعة أيضًا. فالأرض تدور حول الشمس كل 365يوما. وتستغرق الدورة الواحدة لكوكب عطارد 88 يومًا، بينما تستغرق دورة كوكب نبتون 165عاما.

بدلا من انخفاض السرعة المتوقع وفقًا لقوانين كيبلر، قاست روبين منحنيات الدوران المسطحة لكل مجرة رصدتها تقريبًا في البداية زادت السرعة مع زيادة نصف القطر. وكان هذا يتماشى مع التوقعات حيث كان الجزء الأكبر من الكتلة المضيئة متضمنا داخل نصف القطر المتزايد وبالتالي زادت قوة الجاذبية. ولكن بمجرد أن تجاوزت عمليات الرصد المناطق الخارجية للمجرات المضيئة، أصبحت المنحنيات مسطحة على الفور. والأهم من ذلك أن معدل السرعة ظل ثابتا بدلًا من أن ينخفض. وكانت هناك منحنيات دوران مسطحة في معظم المجرات التي رصدتها. وتشير المنحنيات المسطحة إلى أنه عند إجراء عملية رصد بعيدًا عن مركز المجرة تواصل النجوم التحرك بالسرعة نفسها. ولا يمكن حدوث ذلك إلا إذا كانت كمية الكتلة تزداد طرديا مع زيادة المسافة، حتى تستمر قوة الجاذبية التي تؤثر على النجوم وهذا يتنافى مع شكل المجرات التي رصدناها؛ فالمجرات لها مراكز مشرقة وهالات خارجية باهتة وليس العكس والاستنتاج الوحيد هو أن هناك كمية هائلة من مادة ما في المجرة لا يمكننا رؤيتها؛ وهي المادة المظلمة.

شكل 1: منحنيات الدوران المسطحة. أشارت فيرا روبين وهنري فورد في الملاحظات التي قدماها عام 1978أن المجرات التي رصداها اتخذت منحنی دوران مسطحًا، حيث ظلت سرعة دوران النجوم كما هي على الرغم من زيادة المسافة بينها وبين مركز المجرة.

المادة المظلمة موجودة في كل مكان. نحن نعيش على كرة كبيرة منها الآن. لكننا لا نعرف شيئًا عنها لأنه لا يبدو أنها تتفاعل مع أي شيء باستثناء قوة الجاذبية، وكثافتها منخفضة جدا لدرجة أننا لا نستطيع أن نشعر بها على الإطلاق وفقًا للمقاييس البشرية. على مدى حياتنا، سيمر عبر أجسامنا حوالي مليجرام واحد فقط من المادة المظلمة 10 وهذه الكثافة المنخفضة هي السبب وراء انخفاض سرعة الكواكب في المجموعة الشمسية وفقًا لقوانين كيبلر وليس منحنى الدوران المسطح. فالمادة المظلمة موجودة، لكن كثافتها منخفضة جدا بحيث لا تحدث فارقًا كبيرًا. وبينما يشعر نبتون بقوة الجاذبية التي تمارسها جميع الكواكب التي تسبقه وكل المادة المظلمة المحيطة به، فلا تعدوه.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم صناعة الشبابيك يواصل أعمال تصنيع بابٍ لحرم مرقد الإمامين الجوادين (عليهما السلام)

قسم العلاقات ينظّم برنامجًا ثقافيًّا لوفد من طلبة مجموعة العميد

قسم الشؤون الفكرية وجامعة العميد يصدران العدد 37 من مجلة تسليم المحكمة

متحف الكفيل يواصل أعمال تركيب عارضات مقتنيات متحف العتبة العسكرية المقدسة

المزيد

الآخبار الصحية

علاج طبيعي لمشكلات البشرة وحب الشباب

اكتشاف ارتباط عنصر شائع في نظامنا الغذائي بحصوات المرارة

كل ليلة.. 11 دقيقة إضافية من النوم لها مفعول السحر

علاج طبيعي يخفف أعراض سكري الحمل

المزيد

الآخبار التكنلوجية

قمر وردي ومذنب يلامس الشمس.. 8 ظواهر فلكية تزين السماء طوال شهر أبريل

تفسير حديث لتحيز التوحد بين الجنسين.. هل تمتلك الإناث "درعا جينيا" ضد المرض؟

الجلوس الذهني النشط.. مفتاح تقليل خطر الخرف لدى كبار السن

خسائر غير مسبوقة للجليد في أيسلندا وسواحل المحيط الهادئ خلال 2025

المزيد

مواضيع ذات صلة

المادة المظلمة

ولادة نجم

حالة النجوم

هل هناك ما يسمى بالقنبلة النجمية؟

تزويد النجوم بالطاقة: الاندماج النووي

تزويد النجوم بالطاقة: الاحتراق

تزويد النجوم بالطاقة: الانكماش بفعل الجاذبية

انزياح الضوء نحو الأحمر والأزرق

الانفجار العظيم

صور عائلية

تصنيف النجوم

قياس درجة حرارة النجوم