كشفت دراسة حديثة أجرتها جامعة دورهام البريطانية عن احتمال وجود ما بين 80 إلى 100 مجرة “شبحية” صغيرة تدور حول مجرتنا الأم درب التبانة، لكنها ظلت غير مرئية للتلسكوبات حتى الآن.
ويطلق العلماء على هذه المجرات اسم “المجرات اليتيمة” أو “الشبحية”، لأنها فقدت أغلب مادتها المظلمة والجاذبية التي كانت تحافظ على تماسكها، وأصبحت ضعيفة جدا وباهتة إلى درجة تجعلها غير مرئية لمعظم أدوات الرصد الفلكي الحالية.
مادة مظلمة
ويعتقد العلماء أن المادة المظلمة هي صورة غير مرصودة للمادة لكن يمكن رصد أثرها في كيفية تشكّل وتطور المجرات، حيث إنها بمثابة “الغراء” غير المرئي الذي يربط النجوم والغاز والغبار معا.
وعندما تفقد المجرة القزمة مادتها المظلمة تتحول إلى مجرة شبحية، أي أنها تمتلك بنية هشة بالكاد يمكن رصدها.
لكن ربما تسأل: ما الذي سحب المادة المظلمة من هذه المجرات؟ على مدار مليارات السنين تجردت هذه المجرات القزمية من مادتها المظلمة بسبب تأثيرات المد والجزر الناتجة عن جاذبية درب التبانة مثلما تُسحب مياه البحر من الشاطئ بفعل القمر، وهذا جعلها باهتة جدا، حتى أن المحاكيات السابقة تجاهلتها تماما باعتبارها اختفت من الوجود.
لكن الحقيقة أن هذه المجرات لا تزال هناك تدور في صمت حول مجرتنا مثل أشباح كونية لا ترى بالعين المجردة.
حواسيب عملاقة
اعتمد الفريق البحثي على محاكاة حاسوبية فائقة الدقة تعرف باسم “أكوارياس”، إلى جانب نموذج رياضي متقدم يسمى “جالفورم”، لتوقع مكان وجود هذه المجرات الشبحية، بحسب بيان صحفي رسمي من الجامعة.
وتمكنت هذه النماذج من تتبع تطور المادة المظلمة وتفاعلاتها على مدى مليارات السنين، وكشفت أن هناك عددا كبيرا من هذه المجرات التي ربما لم نرصدها بعد تدور حول مجرتنا مثل قطيع خفي.
وإضافة إلى ذلك، استعان العلماء بالحاسوب العملاق “كوزما” التابع لمشروع ديراك في جامعة دورهام لتشغيل هذه المحاكاة العملاقة، والتي استغرقت آلاف الساعات الحسابية.
وحاسوب كوزما هو حاسوب فائق مخصص لمعالجة بيانات ضخمة جدا، مثل محاكاة تشكل المجرات وتطور المادة المظلمة في الكون، ويمكنه تنفيذ مليارات العمليات الحسابية في الثانية، ويعمل بخوادم متصلة تحتوي على آلاف المعالجات تعمل معا كعقل واحد.
إثبات النموذج القياسي
أهمية هذا الاكتشاف لا تتوقف عند مجرد افتراض وجود مجرات جديدة، بل تمتد إلى دعم النموذج القياسي لعلم الكونيات (لامدا سي دي إم).
هذا النموذج ينص على أن 5% فقط من تركيب الكون مصنوع من المادة العادية (الذرات التي نعرفها)، و25% من تركيب الكون متمثل في مادة مظلمة غير مرئية، في حين البقية (70%) هي طاقة مظلمة غامضة تدفع الكون إلى التمدد.
ولذلك، فإن العثور على هذه المجرات الشبحية يعني أن النموذج يعمل بشكل صحيح حتى على المقاييس الصغيرة جدا، مما يعزز ثقة العلماء به.
وحتى الآن، اكتشف الفلكيون نحو 60 مجرة قزمة تدور حول درب التبانة، لكن الدراسة الجديدة تشير إلى أن هذا الرقم قد يتضاعف تقريبا إذا استطعنا رصد هذه المجرات الشبحية.
والأمل معقود على التلسكوبات الجديدة مثل تلسكوب فيرا روبين وكاميرا مسح السماء التراثي عبر الزمن، وهذه الأدوات فائقة الحساسية قد تكون قادرة على التقاط الضوء الخافت جدا من هذه المجرات وكشف أسرارها.