في أيلول الماضي، اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي، أو JWST، JWST-ER1g، وهي مجرة قديمة ضخمة تشكلت عندما كان الكون مجرد ربع عمره الحالي. والمثير للدهشة أن حلقة آينشتاين مرتبطة بهذه المجرة. وذلك لأن JWST-ER1g يعمل كعدسة ويحني الضوء من مصدر بعيد، والذي يظهر بعد ذلك كحلقة - وهي ظاهرة تسمى عدسة الجاذبية القوية، والتي تنبأت بها نظرية النسبية العامة لآينشتاين.
تتكون الكتلة الكلية الموجودة داخل الحلقة من عنصرين: مكونات المادة النجمية والمادة المظلمة. وقال هاي-بو يو، أستاذ الفيزياء وعلم الفلك في جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد، والذي نشر فريقه عملاً جديداً: "إذا طرحنا الكتلة النجمية من الكتلة الإجمالية، فسنحصل على كتلة المادة المظلمة داخل الحلقة. لكن قيمة كتلة المادة المظلمة تبدو أعلى من المتوقع. وهذا أمر محير. في بحثنا، نقدم تفسيراً".
هالة المادة المظلمة هي هالة المادة غير المرئية التي تتخلل وتحيط بمجرة مثل JWST-ER1g. على الرغم من أنه لم يتم اكتشاف المادة المظلمة مطلقًا في المختبرات، إلا أن الفيزيائيين واثقون من وجود المادة المظلمة، التي تشكل 85% من مادة الكون.
قال ديماو كونغ، وهو طالب دراسات عليا في السنة الثانية في جامعة كاليفورنيا: "عندما تنهار المادة العادية - الغاز الأصلي والنجوم - وتتكثف في هالة المادة المظلمة لـ JWST-ER1g، فقد تضغط الهالة، مما يؤدي إلى كثافة عالية. تظهر دراساتنا العددية أن هذه الآلية يمكن أن تفسر كثافة المادة المظلمة العالية لـ JWST-ER1g - كتلة المادة المظلمة الأكبر في نفس الحجم، مما يؤدي إلى كثافة أعلى".
وفقًا لدانينغ يانغ، باحث ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا والمؤلف المشارك في الورقة، فإن JWST-ER1g، الذي تشكل بعد 3.4 مليار سنة من الانفجار الكبير، يوفر "فرصة عظيمة للتعرف على المادة المظلمة".
وقال: "هذا الجسم العدسي القوي فريد من نوعه لأنه يحتوي على حلقة آينشتاين مثالية، والتي يمكننا من خلالها الحصول على معلومات قيمة حول الكتلة الإجمالية داخل الحلقة، وهي خطوة حاسمة لاختبار خصائص المادة المظلمة".
تم إطلاق JWST التابع لناسا في يوم عيد الميلاد عام 2021، وهو عبارة عن مرصد مداري يعمل بالأشعة تحت الحمراء. ويسمى أيضًا ويب، وهو مصمم للإجابة على الأسئلة المتعلقة بالكون. إنه التلسكوب الفضائي الأكبر والأكثر تعقيدًا وقوة على الإطلاق.
وقال يو: "يوفر تلسكوب جيمس ويب الفضائي فرصة غير مسبوقة لنا لمراقبة المجرات القديمة التي تشكلت عندما كان الكون فتياً. نتوقع رؤية المزيد من المفاجآت من تلسكوب جيمس ويب الفضائي ومعرفة المزيد عن المادة المظلمة قريبًا".
----