لا يتم توزيع المجرات بشكل عشوائي. رصيد الصورة: IAC انقر للتكبير
على الرغم من أن المجرات التي نراها في سماء الليل تبدو متناثرة بشكل عشوائي عبر السماء ، إلا أنها في الواقع منظمة في هياكل واسعة النطاق تشبه الخيوط الكونية. تحيط هذه الخيوط والجدران بالفراغات الضخمة التي تشبه الفقاعات والتي تفتقر إلى أي هياكل كبيرة على الإطلاق. قام علماء الفلك الأوروبيون بقياس اتجاه آلاف المجرات ، ووجدوا أن العديد منها موجه في اتجاه هذه الخيوط الخطية.
وجد علماء الفلك من جامعة نوتنغهام بالمملكة المتحدة ومعهد الفضاء الفلكي (إسبانيا) أول دليل رصدي على أن المجرات ليست موجهة بشكل عشوائي.
بدلاً من ذلك ، يتم ترتيبها وفقًا لنمط مميز تمليه البنية واسعة النطاق للمادة المظلمة غير المرئية التي تحيط بها.
يؤكد هذا الاكتشاف أحد الجوانب الأساسية لنظرية تكوين المجرات ويشير إلى وجود صلة مباشرة بين الخصائص العالمية للكون والخصائص الفردية للمجرات.
تنبأت نظريات تكوين المجرات بهذا التأثير ، لكن التحقق التجريبي منه ظل بعيد المنال حتى الآن. تم نشر نتائج هذا العمل في عدد ١ أبريل من مجلة Astrophysical Journal Letters.
في الوقت الحاضر ، لا يتم توزيع المادة بشكل موحد في جميع أنحاء الفضاء ولكن بدلاً من ذلك يتم ترتيبها في 'شبكة كونية' معقدة من الخيوط والجدران المحيطة بالفراغات الشبيهة بالفقاعات. تُعرف المناطق ذات التركيزات العالية في المجرات باسم عناقيد المجرات بينما تسمى المناطق منخفضة الكثافة الفراغات.
يسمى هذا التوزيع غير المتجانس للمادة 'التوزيع الواسع النطاق للكون'. عندما يتم اعتبار الكون ككل ، يكون لهذا التوزيع مظهر مشابه لشبكة العنكبوت أو الشبكة العصبية للدماغ. لكن الأمر لم يكن دائمًا على هذا النحو.
بعد الانفجار العظيم ، عندما كان الكون أصغر بكثير ، تم توزيع المادة بشكل متجانس. بينما كان الكون يتطور ، بدأت عمليات الجذب الثقالي في ضغط المادة في مناطق معينة من الفضاء ، وتشكيل بنية واسعة النطاق نلاحظها حاليًا.
وفقًا لهذه النماذج والنظريات ، فإن النتيجة المباشرة لهذه العملية هي أن المجرات يجب أن تكون موجهة بشكل تفضيلي عموديًا على اتجاه الخيوط الخطية.
بحثت العديد من الدراسات القائمة على الملاحظة عن اتجاه مكاني تفضيلي (أو محاذاة) لمحاور دوران المجرة فيما يتعلق بهياكلها واسعة النطاق المحيطة. ومع ذلك ، لم ينجح أي منهم ، بسبب الصعوبات المصاحبة لمحاولة وصف الخيوط.
تمكن البحث الذي أجرته مجموعة الفيزياء الفلكية التي شكلتها إجناسيو تروجيلو (جامعة نوتنغهام ، المملكة المتحدة) ، وكونرادو كاريتيرو ، وسانتياغو جي باتيري (وكلاهما من معهد الفضاء الفلكي في كانارياس ، إسبانيا) من قياس هذا التأثير ، مما يؤكد التنبؤات النظرية .
لتحقيق هذا الهدف ، استخدموا تقنية جديدة تعتمد على تحليل الفراغات الضخمة الموجودة في بنية الكون واسعة النطاق. تم الكشف عن هذه الفراغات من خلال البحث عن مناطق واسعة من الفضاء مستنفدة من المجرات الساطعة.
بالإضافة إلى ذلك ، استفادوا من المعلومات التي قدمتها أكبر مسحتين للسماء تم إجراؤها حتى الآن: مسح Sloan Digital Sky والمسح الميداني ذو الدرجتين. تحتوي هذه الاستطلاعات على معلومات موضعية لأكثر من نصف مليون مجرة تقع على مسافة مليار سنة ضوئية من الأرض.
تم استخدام المعلمات الأخرى التي قدمتها المسوحات ، مثل زاوية الموقع والإهليلجية للأجسام ، لتقدير اتجاه مجرات القرص.
أوضح الدكتور تروجيلو: 'لقد وجدنا أن هناك فائضًا من مجرات القرص التي تميل بدرجة عالية بالنسبة للمستوى المحدد من خلال الهيكل الواسع النطاق المحيط بها'. محاور دورانها موجهة بشكل أساسي في اتجاه الخيوط.
قال تروجيلو: 'يقدم عملنا تأكيدًا مهمًا لنظرية عزم المد والجزر والتي تشرح كيف اكتسبت المجرات دورانها الحالي'.
'يُعتقد أن دوران المجرات مرتبط ارتباطًا وثيقًا بأشكالها المورفولوجية. لذلك ، يعد هذا العمل خطوة إلى الأمام في فهمنا لكيفية وصول المجرات إلى أشكالها الحالية '.
يشغل الدكتور إجناسيو تروجيلو منصب مساعد باحث ، بتمويل من PPARC ، في كلية الفيزياء وعلم الفلك بجامعة نوتنغهام.
ملخص الورقة متاح على شبكة الإنترنت على العنوان:
http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/0511680
المصدر الأصلي: بيان صحفي RAS