تم التشكيك في إحدى فرضيات المادة المظلمة الأكثر شيوعًا

تشكلت الكتلة المجرية الرصاصة نتيجة اصطدام مجموعتين كبيرتين من المجرات. وأظهرت عمليات رصد الأشعة السينية أن الغاز الساخن – الجزء الأكبر من الكتلة المرئية للنظام – يتم إزاحته نسبة إلى المناطق التي تشير فيها عدسة الجاذبية إلى التركيز الأكبر للكتلة. كان هذا التناقض هو ما وصفه العديد من العلماء بأنه دليل مباشر تقريبًا على وجود المادة المظلمة. لاختبار ما إذا كانت التقديرات السابقة لكتلة المادة العادية صحيحة، استخدم علماء الفلك نظرية IGIMF (وظيفة الكتلة الأولية المتكاملة على مستوى المجرة)، والتي كانت قيد التطوير منذ عام 2002. وهي تصف توزيع كتل النجوم التي تتشكل في المجرات وتسمح للمرء بتقييم مساهمة كل من النجوم الموجودة وبقاياها المدمجة – الأقزام البيضاء والنجوم النيوترونية والثقوب السوداء. إن هذا الاحتياطي “الخفي” من المادة العادية هو الذي قد يقدم مساهمة أكبر بكثير في كتلة العنقود مما كان يعتقد سابقًا. ويدل على هذا الاحتمال أيضًا التركيزات العالية للعناصر الثقيلة في المجرات والغازات بين المجرات. النقطة المهمة هي أنه من أجل التخصيب الكيميائي عالي الجودة، لا بد أن العديد من النجوم الضخمة كانت موجودة في الماضي، واليوم لا بد أن يكون هناك العديد من البقايا المدمجة منها.

ولاختبار الفرضية، قام فريق بحث دولي بقيادة دونج تشانغ من جامعة بون (ألمانيا) بتحليل البيانات من تلسكوب جيمس ويب الفضائي، وهو كتالوج للمجرات العنقودية، وتوزيع الغاز الساخن والضوء داخل العنقود – التوهج الخافت للنجوم غير المرتبطة بالمجرات الفردية. ثم أعاد العلماء حساب كتلة كل المادة العادية في المناطق المركزية الثلاث للعنقود. ومن خلال مقارنة النتائج مع تقديرات الكتلة اللازمة لتفسير عدسة الجاذبية المرصودة ضمن نظرية الجاذبية البديلة MOND، وجد علماء الفلك أن الكتلة المحسوبة للمادة العادية تتفق جيدًا مع الكتلة التي يتطلبها هذا النموذج. تذكر أن فرضية MOND تشير إلى أن بعض التأثيرات المرصودة المنسوبة إلى المادة المظلمة يمكن تفسيرها من خلال حقيقة أن الجاذبية تتصرف بشكل مختلف على المقاييس الكونية الكبيرة جدًا عما تتنبأ به النظرية الكلاسيكية.

في جميع المناطق التي تمت دراستها، كانت القيم التي تم الحصول عليها من ملاحظات العدسات تقع بين نوعين مختلفين من حسابات IGIMF – سيناريو أكثر تحفظًا وسيناريو الإثراء الكيميائي للمجرات. هذا لا يعني أن المادة المظلمة قد تم دحضها. وأشار المؤلفون إلى أنه من الضروري فهم توزيع وديناميكيات البقايا النجمية بشكل أفضل، وكذلك توضيح التركيب الكيميائي للمجرات العنقودية. بالإضافة إلى ذلك، في النموذج الكوني القياسي ΛCDM، لا تزال هناك حاجة إلى كتلة غير مرئية إضافية (لشرح الملاحظات بشكل كامل). النتائج التي تم الحصول عليها تنطبق على وجه التحديد على MOND. قدمت نتائج العمل العلمي، المنشورة في مجلة Physical Review D، نظرة جديدة على مجموعة Bullet Cluster الشهيرة. وفي نهاية المطاف، قد لا يكون هذا بالضرورة دليلا قاطعا على وجود المادة المظلمة، كما كان يعتقد منذ عقود.