تم اكتشاف جسم بكتلة ثلاثة أقمار في سحابة ماجلان الكبرى عن طريق عدسة الجاذبية الدقيقة

حدث فلكي سجل يوم 18 ديسمبر 2019 في سحابة ماجلان الكبرى أدى إلى تحديد جرم سماوي ذو طبيعة غير عادية. اكتشف علماء الفلك زيادة مؤقتة ومتماثلة في سطوع نجم بعيد. واستمرت هذه الظاهرة قرابة الساعة. تم تفصيل الملاحظة بواسطة مارك طومسون في منشور في مجلة Universe Today. ويشير النمط المضيء إلى حدوث تأثير فيزيائي يعرف باسم عدسة الجاذبية الدقيقة.

الكائن المسؤول عن التغيير البصري كان اسمه فيبي. إن نظرية النسبية العامة لأينشتاين هي أساس فهم هذا النوع من الأحداث في الفضاء. تعمل جاذبية الجسم الضخم مثل العدسة المكبرة عندما يمر أمام مصدر الضوء. يختلف السلوك المسجل عن الاختلافات النجمية الشائعة. تنتج التوهجات الشمسية وممرات الكويكبات بصمات بصرية مختلفة تمامًا في التلسكوبات.

تحليل البيانات من قبل جامعة سوينبورن

أجرى باحثون من جامعة سوينبورن، الواقعة في ملبورن، تقييم السجلات الضوئية. استخدم الفريق بيانات من دراسة استقصائية عالية الإيقاع ركزت بشكل خاص على سحابة ماجلان الكبرى. أكد الشكل الفريد لمنحنى الضوء مرور جسم مدمج ومعزول. أتاحت دقة الأدوات استبعاد أخطاء القياس أو التداخل الجوي. أثار التعرف على فيبي أسئلة جديدة حول تكوين الأجرام السماوية منخفضة الكتلة في الكون.

قدمت المدة الدقيقة للحدث الأساس للحسابات المادية اللاحقة. استمر التوهج المعزز لمدة 60 دقيقة تقريبًا. تنشئ آليات التعديس الميكروي الجاذبية علاقة مباشرة بين وقت العبور وكتلة الجسم المعترض. الأجسام الأخف وزنا تعبر خط البصر بسرعة أكبر. يشير انخفاض وقت المراقبة إلى وجود كتلة صغيرة للغاية وفقًا للمعايير الفلكية التقليدية.

وأظهرت النتائج الرياضية أن كتلة فيبي تبلغ حوالي ثلاثة أضعاف كتلة قمر الأرض. تمثل هذه القيمة جزءًا صغيرًا مقارنة بالكواكب الموجودة في نظامنا الشمسي. الكتلة المحسوبة أقل بكثير من الحد النظري لتكوين الثقوب السوداء النجمية. تتطلب هذه الأجسام الكثيفة ما لا يقل عن خمسة أضعاف كتلة الشمس لتتشكل من خلال انهيار الجاذبية لنجم ميت. أدى التناقض في القيم إلى توجيه البحث نحو البدائل الأقل شيوعًا.

فرضيات بشأن تصنيف الأجرام السماوية

وضع الفريق العلمي سيناريوهات مختلفة لشرح أصل فيبي وطبيعتها. تأخذ المقترحات بعين الاعتبار الديناميكيات المدارية وعمليات تكوين الكون. يؤثر التعريف الدقيق للكائن بشكل مباشر على نماذج الفيزياء الفلكية الحالية. يعمل الباحثون مع ثلاثة احتمالات رئيسية لتصنيف الاكتشاف الذي تم تحقيقه في عام 2019.

• تم طرد كوكب منجرف من نظامه النجمي الأصلي الذي يعبر درب التبانة دون أن يدور حول نجم مضيف.
• كوكب خارج المجرة ينتمي إلى سحابة ماجلان الكبرى نفسها ويتميز بخصائص العزلة المكانية المطلقة.
• ثقب أسود بدائي يتكون من تقلبات الكثافة في الأجزاء الأولية من الثانية بعد الانفجار الكبير.

ستمثل فرضية الكوكب خارج المجرة علامة فارقة في علم الفلك الحديث. يعد اكتشاف العوالم خارج مجرة ​​درب التبانة من خلال عدسة الجاذبية الدقيقة عملية معقدة للغاية من الناحية الفنية. المسافة القصوى تجعل من الصعب التقاط الضوء المنعكس أو المحجوب مباشرة. تتغلب طريقة عدسة الجاذبية على هذا القيد باستخدام الجاذبية كأداة تكبير طبيعية. يتطلب تأكيد هذه النظرية ملاحظات تكميلية لأحداث مماثلة في نفس المنطقة المكانية.

يُدخل احتمال وجود ثقب أسود بدائي عناصر من علم الكونيات المبكر في البحث. هذه الأجسام النظرية لا تعتمد على دورة حياة النجوم في الفضاء. سيحدث التكوين في بيئة شديدة الكثافة ودرجة الحرارة بعد وقت قصير من التوسع الأولي للكون. لقد كان وجود الثقوب السوداء المجهرية محل نقاش في المجتمع العلمي لعقود من الزمن. تتوافق كتلة فيبي المحسوبة تمامًا مع النماذج الرياضية المقترحة لهذه الكيانات البدائية.

الاحتمالية الإحصائية وهالة المادة المظلمة

طبق علماء الفلك نماذج إحصائية لتقييم الموقع المحتمل لفيبي. أخذ التحليل في الاعتبار التوزيع الشامل بين مختلف الهياكل المجرية المعروفة. وقارنت الدراسة عدد النجوم في مجرة ​​درب التبانة مع الأجرام السماوية في سحابة ماجلان الكبرى. كما دخل الفضاء بين المجرات في المعادلة الرياضية للباحثين. أشارت النتائج إلى منطقة محددة وغير مرئية من الكون.

Leia Tambem

المحكمة العليا الإيطالية تؤكد شرعية الفندق الذي يقدم المياه المعدنية فقط للعملاء

تعلن National Geographic Traveler عن الفائزين في مسابقة التصوير الفوتوغرافي للسفر

فيراري تقدم لوسي، أول سيارة كهربائية، وتتلقى انتقادات لاذعة من الجماهير والسوق

ظهرت هالة المادة المظلمة باعتبارها البيئة الأكثر ملاءمة لإيواء الجسم المكتشف. أظهرت الحسابات احتمالًا أكبر بمقدار 100000 مرة لانتماء فيبي إلى هذا الهيكل. يشير هامش الاختلاف إلى أن الجرم السماوي لديه احتمالية أكبر بخمس مرات لدمج المادة المظلمة مقارنة بالمادة النجمية التقليدية. تعمل الهالة كغلاف جاذبية عملاق يحيط ويتخلل المجرات التي يمكن ملاحظتها.

إن الارتباط بالمادة المظلمة يستبعد احتمال أن يكون فيبي كوكبًا مارقًا عاديًا. عادة ما تظل الكواكب المقذوفة قريبة من مستوى أصل المجرة. يشير وجود الهالة إلى أصل مستقل لعمليات تكوين الكواكب في أقراص الكواكب الأولية. تشكل المادة المظلمة معظم الكتلة في الكون. يوفر اكتشاف الأجسام المدمجة في هذه المنطقة بيانات ملموسة لرسم خرائط لهذا الهيكل غير المرئي للتلسكوبات البصرية.

الآثار المترتبة على دراسة الكون المبكر

إن التحقق من صحة فرضية الثقب الأسود البدائي في هالة المادة المظلمة من شأنه أن يعيد ضبط عمر فيبي. سيكون الجسم من بين أقدم الكيانات التي تم اكتشافها بواسطة الأجهزة البشرية على الإطلاق. سوف يسبق التكوين ظهور النجوم الأولى. وقد حدثت هذه العملية حتى قبل تكوين ذرات الهيدروجين والهيليوم الأولى. لقد وفرت البيئة الفوضوية للكون الوليد الظروف الدقيقة لهذا الضغط الشديد للمادة.

سيمتد مسار فيبي على فترة 13 مليار سنة. عبر الجسم الفضاء في صمت مطلق. يمثل التفاعل الضوئي في عام 2019 حدثًا فريدًا. عملت الجاذبية باعتبارها القوة الكاشفة الوحيدة. إن غياب الإشعاع الخاص بها يجعل هذه الأجسام غير مرئية لطرق المسح الفضائي التقليدية.

لا يزال المسح المستمر لسحابة ماجلان الكبرى نشطًا في المراصد. تواصل جامعة سوينبورن تحليل البيانات الضوئية بحثًا عن أحداث عدسة الجاذبية الدقيقة الجديدة. تحديد الحالات الشاذة الخفيفة المماثلة سيعزز الأساس الإحصائي للبحث. يستخدم المجتمع الفلكي هذه الأحداث النادرة لمعايرة نماذج التوزيع الشامل. تسمح لك تقنية المراقبة ذات الإيقاع العالي بتسجيل اختلافات السطوع التي تدوم بضع دقائق فقط.

تضع فهرسة فيبي معيارًا جديدًا للبحث عن الأجرام السماوية منخفضة الكتلة. تم ضبط خوارزميات الكشف لتحديد منحنيات الضوء قصيرة المدة بدقة أكبر. يتطلب فصل الضوضاء الآلية عن أحداث عدسة الجاذبية الحقيقية معالجة حسابية متقدمة. ولا تزال البيانات التي تم جمعها تخضع للتدقيق من قبل فرق بحثية مختلفة. تضمن المراجعة المستقلة لحسابات الكتلة والاحتمالات المدارية الدقة العلمية للقياسات المقدمة.