هل يمكن أن تكون المظاهر خادعة؟ وفقًا لتلسكوب الأشعة تحت الحمراء في المملكة المتحدة (UKIRT) ، يتم وضع المجرات التي تبدو قديمة في تاريخ الكون المبكر في غيوم ضخمة من المادة المظلمة. باستخدام أكثر الصور حساسية التي تم التقاطها على الإطلاق ، يعتقد علماء UKIRT أن هذه المجرات ستتطور إلى أضخمها حتى الآن.
يتحدث ويل هارتلي ، طالب الدكتوراه في جامعة نوتنغهام ، اليوم إلى الاجتماع الفلكي الوطني للجمعية الفلكية الملكية في بلفاست. بصفته قائد الدراسة ، يقترح هارتلي أن المجرات البعيدة المحددة في صور UKIRT تعتبر مسنة من محتواها من النجوم الحمراء القديمة. ولأن هذه الأنظمة تبعد حوالي 10 مليارات سنة ضوئية ، فإن الصور هي كما ظهرت المجرات بعد حوالي 4 مليار سنة من الانفجار العظيم. من الصعب تفسير المجرات المتطورة بالكامل في تلك المرحلة الزمنية ، وكانت الإجابة محيرة لعلماء الفلك الذين يدرسون تكوين المجرات وتطورها.
استخدم هارتلي وفريقه صور UKIRT العميقة لتقدير كتلة المادة المظلمة التي تشكلت في هالة تحيط بالمجرات القديمة - هالة تنهار تحت جاذبيتها لتشكل توزيعًا متساويًا للمادة. من خلال قياس قدرتها على تكوين مجموعات المجرات ، يمكن للفلكيين الحصول على فهم أفضل لما يجعل المجرات القديمة تلتصق ببعضها البعض.
يشرح هارتلي "لحسن الحظ ، حتى لو لم نكن نعرف ماهية المادة المظلمة ، يمكننا أن نفهم كيف ستؤثر الجاذبية عليها وتجعلها تتكتل معًا. يمكننا أن نرى أن المجرات الحمراء القديمة تتجمع معًا بقوة أكبر بكثير من المجرات الشابة الزرقاء ، لذا نعلم أن هالاتها المظلمة غير المرئية يجب أن تكون أكبر.
تم العثور على هالات المادة المظلمة المحيطة بالمجرات القديمة في الكون المبكر ضخمة للغاية ، تحتوي على مادة تبلغ مائة ألف مليار ضعف كتلة شمسنا. في الكون القريب ، من المعروف أن الهالات من هذا الحجم تحتوي على مجرات إهليلجية عملاقة ، أكبر المجرات المعروفة.
يقول هارتلي: "يوفر هذا رابطًا مباشرًا للكون الحالي ، ويخبرنا أن هذه المجرات القديمة البعيدة يجب أن تتطور إلى أكثر المجرات الإهليلجية ذات الشكل الإهليلجي التي نراها حولنا اليوم. إن فهم كيف تشكلت هذه المجرات الإهليلجية الهائلة هو أحد أكبر الأسئلة المفتوحة في علم الفلك الحديث وهذه خطوة مهمة في فهم تاريخها. "
