سمسون

مدل‌هایی همانند نظریه دینامیک نیوتنی اصلاح‌شده (MOND) تلاش دارند تا جهان را بدون ماده تاریک توضیح دهند. پژوهشگرها مدام تلاش کرده‌اند جانب هیچ فرضیه‌ای را نگیرند. بااین‌حال، ماده تاریک با وجود همه محدودیت‌هایش می‌تواند ویژگی‌های خاص برخی اجرام فضایی را توضیح دهد؛ کاری که MOND قادر به انجامش نیست. یک خوشه کهکشانی به نام خوشه‌ی گلوله‌ای (Bullet Cluster) یکی از شناخته‌شده‌ترین این اجرام است.

خوشه گلوله‌ای به این علت شهرت دارد که در واقع ترکیبی از دو خوشه‌ی کهکشانی در حال برخورد است. شواهد قبل نشان داده‌اند که توزیع گاز داغ در خوشه که می‌توان در پرتوهای ایکس مشاهده کرد، جدا از توزیع ماده تاریک است که می‌توان با روشی به نام همگرایی گرانشی بازدید کرد. در حالی که گاز داغ دو خوشه با هم برخورد می‌کنند، ماده تاریک بدون تحول عمده‌ای عبور می‌کند. کایل فینر، از نویسندگان مطالعه و دانشمند مؤسسه IPAC در کلتک، در بیانیه‌ای او گفت: «هنگامی که خوشه‌های کهکشانی با هم برخورد کردند، گازهایشان کشیده شد و عقب ماند که این نوشته با پرتوهای ایکس قبول شده است.»

در همین توزیع جرم است که مشاهدات تازه تلسکوپ جیمز وب (JWST) داخل می‌بشود. هر جسمی که جرم داشته باشد، فضازمان را خم می‌کند. اگر اجسامی به‌اندازه‌ی کافی بزرگ و متراکم باشند، می‌توانند خودِ فضازمان را به یک عدسی تبدیل کنند. در عکس بالا، می‌توانید خمیدگی‌های ظریف و زیاد نامحسوس کهکشان‌ها را ببینید و همین امر به ما امکان می‌دهد توزیع ماده‌ی تاریک را استنباط کنیم.

ابزار فروسرخ نزدیک تلسکوپ جیمز وب برای اندازه‌گیری هزاران کهکشان و حتی ستاره‌هایی که از کهکشان‌هایشان به بیرون پرت شده‌اند و اکنون در سراسر خوشه حرکت می‌کنند، منفعت گیری شد. این کار به پژوهشگران امکان داد تا «وزن» خوشه را با دقت زیاد بیشتری اندازه بگیرند و یافته‌های قبلی را قبول کنند. به‌اختصاصی در رابطه ستارگان درون‌خوشه‌ای که می‌توان از آن‌ها به‌گفتن نماینده‌هایی برای ردیابی ماده‌ی تاریک منفعت گیری کرد. سانگجون چا، نویسنده مهم مقاله و پژوهشگر دکتری در دانشگاه یونسِی سئول گفت:

ما قبول کردیم که حتی در محیطی زیاد پویایی همانند خوشه گلوله‌ای، نور درون‌خوشه‌ای می‌تواند ردیاب قابل اعتمادی برای ماده تاریک باشد

خوشه گلوله‌ای در فاصله‌ی ۳٫۸ میلیارد سال نوری از زمین قرار دارد. مشاهدات تازه مشخص می کند خوشه بزرگی که اکنون در سمت چپ عکس دیده می‌بشود، به گمان زیادً پیش و بعد از برخورد با خوشه سمت راست، برخوردهای جزئی فرد دیگر نیز توانایی کرده است. به نظر می‌رسد کل این سامانه زیاد پیچیده‌تر از آن چیزی باشد که قبلاً فکر می‌شد.

نتایج مطالعه در مجله‌ی The Astrophysical Journal Letters انتشار شده است.