باستخدام كاميرا هابل المتقدمة للاستطلاعات ، تمكن الفلكيون من رسم المادة المظلمة غير المرئية في مجرة بعيدة ، مما مكنهم من إنشاء واحدة من أكثر خرائط المادة المظلمة وضوحًا وتفصيلاً في الكون. إن البحث عن مادة غير مرئية وغير محددة هو عمل صعب ، ولكنه عمل يحاول الفلكيون القيام به لأكثر من عقد من الزمان. قد توفر هذه الخريطة الجديدة أيضًا أدلة على تلك الأشياء الغامضة الأخرى في الكون - الطاقة المظلمة - والدور الذي لعبته في السنوات التكوينية المبكرة للكون.
استخدم فريق بقيادة Dan Coe في JPL هابل لإلقاء نظرة على Abell 1689 ، التي تقع على بعد 2.2 مليار سنة ضوئية. تعمل جاذبية الكتلة ، التي تأتي في الغالب من المادة المظلمة ، مثل عدسة مكبرة كونية ، تنحني وتضخّم الضوء من المجرات البعيدة خلفها. ينتج هذا التأثير ، المسمى بالعدسة التثاقلية ، صورًا متعددة مشوهة ومكبّرة جدًا لتلك المجرات ، مما يجعل المجرات تبدو مشوهة وغامضة. من خلال دراسة الصور المشوهة ، قدر الفلكيون كمية المادة المظلمة داخل الكتلة. إذا كانت جاذبية الكتلة تأتي فقط من المجرات المرئية ، فستكون التشوهات العدسية أضعف بكثير.
يشير ما وجدوه إلى أن مجموعات المجرات ربما تكونت في وقت أبكر مما كان متوقعًا ، قبل أن تثبط دفعة الطاقة المظلمة نموها.
تعمل الطاقة المظلمة على دفع المجرات بعيدًا عن بعضها البعض من خلال تمديد المساحة بينهما ، وبالتالي قمع تكوين الهياكل العملاقة التي تسمى مجموعات المجرات. إحدى الطرق التي يمكن للفلكيين من خلالها استقصاء شد الحبل البدائي هي من خلال رسم خرائط توزيع المادة المظلمة في العناقيد.
قال كوي: "إن الصور المحسوسة تشبه الأحجية الكبيرة". "لقد توصلنا هنا ، لأول مرة ، إلى طريقة لترتيب كتلة Abell 1689 بحيث تعمل على عدسات كل هذه المجرات الخلفية إلى مواقعها المرصودة". استخدم Coe هذه المعلومات لإنتاج خريطة أعلى دقة لتوزيع المادة المظلمة للكتلة مما كان ممكنًا من قبل.
استنادًا إلى الخريطة الجماعية ذات الدقة العالية ، يؤكد Coe ومعاونوه النتائج السابقة التي تُظهر أن لب Abell 1689 أكثر كثافة في المادة المظلمة مما هو متوقع لمجموعة من حجمها ، بناءً على محاكاة الكمبيوتر لنمو البنية. ينضم Abell 1689 إلى حفنة من العناقيد الأخرى المدروسة جيدًا التي تحتوي على نوى كثيفة مماثلة. هذه النتيجة مدهشة ، لأن دفع الطاقة المظلمة في وقت مبكر من تاريخ الكون كان سيعوق نمو جميع مجموعات المجرات.
وقال كو: "لذلك ، كان على مجموعات المجرات أن تبدأ في تشكيل مليارات السنين قبل ذلك من أجل بناء الأرقام التي نراها اليوم". "في أوقات سابقة ، كان الكون أصغر حجمًا وأكثر كثافة في المادة المظلمة. يبدو أن Abell 1689 قد تم تغذيته بشكل جيد عند الولادة بسبب المادة الكثيفة المحيطة به في الكون المبكر. لقد حملت الكتلة هذه الكتلة معها خلال حياتها البالغة لتظهر كما نلاحظها اليوم. "
يخطط علماء الفلك لدراسة المزيد من العناقيد لتأكيد التأثير المحتمل للطاقة المظلمة. برنامج هابل الرئيسي الذي سيحلل المادة المظلمة في عناقيد المجرات العملاقة هو مسح العدسة العنقودية وسوبرنوفا مع هابل (CLASH). في هذا المسح ، سيدرس التلسكوب 25 عنقودًا لمدة شهر واحد على مدى السنوات الثلاث المقبلة. تم اختيار مجموعات CLASH بسبب انبعاث الأشعة السينية القوي ، مما يشير إلى احتوائها على كميات كبيرة من الغاز الساخن. تعني هذه الوفرة أن المجموعات ضخمة للغاية. بملاحظة هذه العناقيد ، سيرسم الفلكيون توزيعات المادة المظلمة ويبحثون عن أدلة قاطعة على تشكل الكتلة المبكرة ، وربما الطاقة المظلمة المبكرة.
