علماء الفلك يكتشفون نجما غامضا لم يسبق له مثيل مكون من “المادة المظلمة”

زعم فريق من علماء الفلك أن ملاحظات نجم شبيه بالشمس يدور حول ثقب أسود صغير قد تكون في الواقع مؤشرا على شيء أكثر غرابة، وهو وجود نجم بوزوني مكون بالكامل من مادة مظلمة.

وقيمت الدراسة التي لم تتم مراجعتها بعد، والتي نُشرت في مجلة arXiv، البيانات من القمر الصناعي غايا (Gaia) التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، على نظام كوني يتكون من نجم شبيه بالشمس ورفيق نجمي أكبر حجما بنحو 11 ضعف كتلة الشمس.

وهذه الأجسام تدور حول بعضها على مسافة 1.4 وحدة فلكية – أو ما يعادل المسافة التي يدور فيها المريخ حول الشمس – كما يقول العلماء، وبينهم من هم من الأكاديمية التشيكية للعلوم.

وتوقع بحث سابق أن النظام يتكون من نجم يدور حول ثقب أسود. وفي حين أن التفسير المحتمل للجسم المركزي يمكن أن يكون ثقبا أسود، فإن الميكانيكا المدارية للنظام يتم تفسيرها أيضا إذا كان الجسم المظلم المركزي عبارة عن تكتل ثابت من جسيمات بوزونية ( الحقول التي تحمل الطاقة) أو “المادة المظلمة”.

والمادة المظلمة هي مادة غير مرئية يعتقد أنها تشكل معظم الكتلة في الكون. وتشير معظم النماذج إلى أن المادة المظلمة موزعة بالتساوي في جميع أنحاء الكون، لكن البعض يقول إنها يمكن أن تتجمع أيضا.

وفي أحد هذه النماذج، يُفترض أن المادة المظلمة هي نوع جديد من البوزون، وهي جسيمات تحمل الطاقة والقوى عبر الكون مثل الفوتون المعروف على نطاق واسع.

وافترض العلماء أن بعض البوزونات غير المكتشفة يمكن أن يكون لها القدرة على تكوين كتل كبيرة، ويمكن أن يكون قسم منها نظريا بحجم نجم كامل.

ويقول العلماء إن مثل هذا الجسم الكوني الافتراضي، المعروف باسم نجم البوزون – سيكون غير مرئي تماما لأن جسيمات البوزون هذه لا تتفاعل مع الضوء ولكن يمكن التعرف عليها من خلال تأثير الجاذبية على محيطها.

وتقترح الدراسة الجديدة أنه يمكن تفسير بيانات رصد القمر الصناعي غايا من خلال استبدال الجسم المركزي بنجم بوزوني.

والنجوم البوزونية هي نتيجة لشكل افتراضي من المادة المظلمة. وتشكل المادة المظلمة نفسها أكثر من 80% من الكتلة الكلية لكل مجرة وهي مكونة من نوع من الجسيمات التي ما تزال بعيدة عن الفيزياء الحديثة. في بعض نظريات المادة المظلمة، تتكون المادة المظلمة من البوزونات، وهي نوع من الجسيمات مثل الفوتونات والغلونات – وهي جسيمات تحمل عادة قوى الطبيعة. لكن بوزونات المادة المظلمة ستكون مختلفة، وبدلا من ذلك ستملأ معظم الكون.

ولكن بسبب طبيعتها، يمكن لجسيمات مادة البوزون المظلمة أن تتراكم بسهولة مكونة أجساما كثيفة ومضغوطة. ولن تصدر هذه الأجسام أي إشعاع على الإطلاق وستظهر للمراقبين الخارجيين وكأنها ثقوب سوداء.

وبينما ما يزال العلماء يشيرون إلى أنه من غير المحتمل أن يكون نجما بوزونيا، فإنهم يدعون إلى متابعة الملاحظات.

والمزيد من عمليات محاكاة هذه الأجسام الكونية بمزيد من البيانات، بافتراض أن أحدها هو نجم بوزوني، يمكن أن يكشف ما إذا كانت المادة المظلمة جزءا من هذا النظام.

وكتب العلماء في الدراسة: “ستوفر الملاحظات الفلكية المستقبلية إمكانية التمييز بين سيناريوهات النجوم البوزونية المختلفة”.

المصدر: إندبندنت