شهد نجم في سحابة ماجلان الكبرى زيادة مؤقتة في السطوع في 18 ديسمبر 2019، وهو حدث اكتشفه علماء الفلك. وهذه الظاهرة، التي تتميز بارتفاع وانخفاض سلسين ومتماثلين في اللمعان استمرت حوالي ساعة، تشير إلى مرور جسم ضخم أمامه. تشير الملاحظة، التي نشرها مارك طومسون في مجلة Universe Today، إلى حدث عدسة الجاذبية الدقيقة.
تم تسمية الجسم المسؤول باسم فيبي، وأصبح أحد أكثر الألغاز إثارة للاهتمام في علم الفلك الحديث. تتنبأ نظرية النسبية العامة لأينشتاين بحدوث عدسة الجاذبية الصغيرة، حيث تعمل جاذبية جسم ضخم ومضغوط مثل العدسة، مما يؤدي إلى تكبير الضوء الصادر من نجم بعيد لفترة وجيزة. نمط السطوع المرصود فريد من نوعه، ويميزه عن الاختلافات النجمية، أو التوهجات الشمسية، أو الكويكبات.
علماء الفلك يحددون حدث الجاذبية الدقيقة
تعرفت فرق من جامعة سوينبورن في ملبورن على فيبي من خلال بيانات من مسحهم عالي الوتيرة لسحابة ماجلان الكبرى. وأكد التحليل حدوث حدث عدسة الجاذبية الدقيقة الحقيقي بسبب الشكل الفريد للتوهج. السؤال الرئيسي الآن يكمن في تحديد طبيعة فيبي بدقة.
ينظر علماء الفلك إلى ثلاثة احتمالات رئيسية لتكوين هذا الجسم الغامض. كل من هذه الفرضيات لها آثار مهمة على فهم تكوين الكواكب والكون المبكر. يعد استكشاف هذه البدائل أمرًا ضروريًا لكشف الغموض الذي أحاط بفيبي منذ اكتشافها.
ثلاث فرضيات عن أصل فيبي
توصل فريق علماء الفلك في جامعة سوينبيرن إلى ثلاثة سيناريوهات لهوية فيبي، ولكل منها آثار مميزة على الفيزياء الفلكية. وتشمل هذه الاحتمالات:
- كوكب الانجراف:عالم تم طرده من نظامه الشمسي الأصلي، وهو الآن يتجول بمفرده في مجرة درب التبانة، بدون مدار ثابت حول نجم.
- كوكب خارج المجرة:يشبه الكوكب المنجرف، ولكنه ينتمي إلى سحابة ماجلان الكبرى نفسها، مما يجعله أول كوكب خارج المجرة يتم اكتشافه عن طريق عدسة الجاذبية الدقيقة.
- الثقب الأسود البدائي:كيان أكثر غرابة، وهو ثقب أسود مجهري لم يتشكل بسبب انهيار نجم، بل بسبب تقلبات الكثافة في الأجزاء الأولية من الثانية بعد الانفجار الكبير.
توفر كتلة فيبي ومدة التوهج أدلة مهمة
تعد مدة حدث التعديس الثقالي الميكروي، حوالي 60 دقيقة، من البيانات الحيوية لتحديد كتلة الجسم. تشير فيزياء عدسة الجاذبية الدقيقة إلى أنه كلما كان الجسم أخف وزنًا، كلما تجاوز خط البصر بشكل أسرع وقلت مدة الزيادة في السطوع. باستخدام هذه المعلومات، حسب الفريق أن كتلة فيبي تبلغ حوالي ثلاثة أضعاف كتلة قمر الأرض.
وهذه الكتلة أقل بكثير من كتلة أي كوكب معروف، وهي أقل بكثير من الحد الأدنى للثقوب السوداء النجمية، التي تبلغ كتلتها خمسة أضعاف كتلة الشمس على الأقل. فقط الثقوب السوداء البدائية، التي تشكلت خلال الانفجار الكبير، يمكن أن يكون لها مثل هذه الكتلة المنخفضة. يلغي هذا الحساب الاحتمالين الأولين لأي نوع من الثقوب السوداء المتبقية من النجوم.
هالة المادة المظلمة هي التفسير الأكثر احتمالا لفيبي
ركز تحليل احتمالات أصل فيبي على ثلاث مجموعات محتملة: النجوم في مجرة درب التبانة، والنجوم في سحابة ماجلان الكبرى، وهالة المادة المظلمة الموجودة بين هذه المجرات وحولها. وبرزت هالة المادة المظلمة، مما يجعلها أكثر احتمالية لاحتواء فيبي بمقدار 100 ألف مرة. تشير هذه البيانات إلى أن الجسم من المرجح أن يكون أحد مكونات المادة المظلمة بخمس مرات أكثر من أي شيء مرتبط بالمادة النجمية العادية.
إذا تم تأكيد هذا التفسير، فستمثل فيبي واحدة من أقدم الأشياء التي تم التعرف عليها على الإطلاق. من الممكن أن تكون قد حدثت قبل النجوم الأولى وحتى الذرات الأولى، خلال الفوضى البدائية للكون. كان من الممكن أن يتجول هذا الجسم بصمت عبر الكون لمدة 13 مليار سنة تقريبًا، معلنًا عن وجوده لفترة وجيزة فقط عن طريق تشتيت ضوء نجم بعيد في عام 2019. ويفتح اكتشاف فيبي آفاقًا جديدة لدراسة المادة المظلمة والكون المبكر.