العناقيد المجرية : المزيد من المادة المظلمة

تعد منحنيات الدوران، إحدى الدلالات المهمة لوجود المادة المظلمة، ولكنها ليست الوحيدة في هذا المجال. ثمة المزيد من المادة المظلمة هناك أكثر من تلك الموجودة في

الهالات المجرية، وتلك حقيقة يمكن سبر غورها بالتفكير في العناقيد المجرية.

ومما يستأثر بالاهتمام، فيما يتعلق بالمادة المظلمة، أن هناك العديد من العناقيد المجرية التي تشتمل على آلاف المجرات. وفي هذه العناقيد، تتحرك المجرات في مسارات معقدة. وفي الواقع يمكنك أن تفكر في العنقود المجرى، وكأنه يشبه نقطة ماء معلقة في الفضاء. وكل من هذه المنظومات تتشكل من مكونات (مثل المجرات والجزيئات)، لها الحرية في التحرك هنا وهناك. وبالإضافة إلى هذا، هناك قوة في كل منظومة (الجاذبية إحداها والتوتر السطحى (1) أيضا) وهي التي تمنع المكونات من

التطاير.

في حالة نقطة الماء المعلقة، نعرف بأننا إذا رفعنا درجة الحرارة، فإن سرعة الجزيئات سوف تزداد حتى - في نهاية الأمر - يمكنها أن تتغلب على قوى التوتر

السطحي. وعندما يحدث هذا، نقول بأن نقطة الماء تغلى. وفي الواقع، يمكنك أن تتنبأ ما إذا كانت نقطة الماء سوف تغلى أم لا، وذلك بقياس سرعة تحرك الجزيئات الفردية وينفس الطريقة تماماً، يمكن الفلكيين قياس سرعات المجرات. في عنقود مجرى قصى ويعرفون مدى قدرة تلك المجرات على التغلب على قوة الجاذبية، التي يمارسها الأعضاء الآخرون بالعنقود. وبالطبع، فإن قوة الجاذبية تعتمد على كمية المادة (المضيئة والمظلمة معا) التي تكمن في المجرات في العنقود المجرى. وعندما يتم القيام بإجراء هذه الأنواع من القياسات السرعات، تبرز حقيقة مذهلة من غير ريب، إذ يتضح أنه تقريبا في كل حالة تكون سرعات المجرات الفردية مرتفعة إلى الحد الذي يسمح لها بالهروب من العنقود المجرى، وفى الحقيقة، فإن العناقيد المجرية تغلى"، وتكون تلك العبارة صحيحة يقينًا، إذا افترضنا أن قوة الجاذبية الوحيدة الموجودة، هي التي تمارسها المادة المضيئة، بيد أنها أيضاً حقيقة حتى لو افترضنا أن كل مجرة في العنقود مثل مجرة الطريق اللبنى، محاطة بهالة من المادة المظلمة، التي تحتوى على تسعين بالمائة من مادة المجرة.

وثمة طريقتان محتملتان لشرح هذه النتيجة أولها أن نأخذها بشكلها الظاهري ونقول بأن العنقود المجرى يغلي، أى يضطرب بالفعل، بيد أن هذا حدث في الوقت الذي كنا ننظر إليه أثناء قيام سلسلة من العمليات المروعة داخله. ويشبه هذا، مشاهدة من الماء فوق مقلاة معدنية ساخنة، قبل أن تتبخر تماما. سوف تكون هذه المجادلة تفسيراً معقولاً للسرعات في عدد قليل من العناقيد المجرية، ولكن عندما ترى نفس النموذج يتكرر في كل مكان، سوف تبدأ التعجب.

نقطة

ما احتمال أن نقوم بالرصد، في الوقت الذي تكون فيه نصف مجرات الكون مدمجة في عناقيد بلغ من شدة ضعفها أنها لا تستطيع أن تبقى متماسكة، ومن ثم كانت تضطرب بسلسلة من العمليات الكونية المروعة، التي تجعلها تتفكك وتتطاير؟

والبديل هو أن نفترض أن المجرات كانت دائما متجمعة في عناقيد مجرية، كما هي في الوقت الحاضر، وأن القوى التي تمسك بالعناقيد معا، أكثر شدة مما نتوقعه

اعتماداً فقط على كمية المادة فى المجرات والطريقة الوحيدة التي يمكن أن يحدث بها هذا، إذا كان هناك فيض من المادة المظلمة تفوق الهالات المجرية. ومثل تلك المادة يمكنها أن تختفى فى الفضاءات الفارغة بين المجرات في العنقود. إذا كانت هذه هي الحالة، فإن تلك المادة المظلمة الزائدة، سوف تمارس قوة تجاذبية مروعة، على المجرات عندئذ سوف تحجز في العنقود، على الرغم من سرعاتها الهائلة، هذا هو التفسير الحديث لتشكل العنقود المجرى، وهو مقبول في الوقت الحاضر، من معظم الفلكيين. ويبدو - عندئذ - أن المادة المظلمة برزت في الكون، في أكثر من مكان واحد به: فقد خرجت إلى حيز الوجود حول المجرات الفردية، بيد أنها ظهرت أيضاً بين المجرات في العناقيد المجرية، وفي لغة ومصطلحات علماء الكون، نقول إن المادة المظلمة تبدت على مستويات عديدة. وبالطبع سوف نجادل، بأن المادة المظلمة تكشفت على كل المستويات في الكون، وأننا أينما وجهنا نظرنا لرؤية المادة المضيئة، لابد أن نتوقع أن نجد المادة المظلمة أيضاً.

وبالانتهاء من هذه النقطة، دعنا نتحول إلى السؤال كيف أن وجود - ما أوضحناه من قبل - من نوع غير متوقع من المادة، يمكنه أن يتوصل إلى حل للمشاكل التي صادفتنا، في محاولتنا سبر غور بنية الكون المروعة.