اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب هابل الفضائي نوعًا جديدًا من الأجسام الكونية، وهو عبارة عن سحابة من المادة المظلمة والغاز لا تحتوي على نجوم. يقع الجسم على بعد حوالي 14 مليون سنة ضوئية من الأرض على مشارف المجرة الحلزونية ميسييه 94 (M94)، وقد أطلق عليه اسم “السحابة 9”.

وهذا لقب مناسب، نظرًا للبهجة التي سيشعر بها العلماء إذا ارتقت السحابة 9 إلى مستوى إمكاناتها العلمية. لا يمكن أن يساعد الجسم الجديد في تفسير كيفية تشكل المجرات من تجمعات المجرات فحسب المادة المظلمة في الكون المبكر، ولكن يمكنها أيضًا منح نظرة ثاقبة لطبيعة هذه “الأشياء” الأكثر غموضًا.

“هذه السحابة هي نافذة على الكون المظلم،” هذا ما قاله عضو الفريق أندرو فوكس من رابطة الجامعات لأبحاث علم الفلك/معهد علوم التلسكوب الفضائي (AURA/STScI) لـ وكالة الفضاء الأوروبية (وكالة الفضاء الأوروبية)، قال في بيان. “نعلم من الناحية النظرية أنه من المتوقع أن تكون معظم الكتلة في الكون عبارة عن مادة مظلمة، ولكن من الصعب اكتشاف هذه المادة المظلمة لأنها لا ينبعث منها ضوء. وتمنحنا Cloud-9 نظرة نادرة على سحابة تهيمن عليها المادة المظلمة.”

يُعتقد أن المادة المظلمة تمثل حوالي 85% من “الأشياء” الموجودة في الكون، لكنها تظل غير مرئية بشكل محبط لأنها لا تتفاعل مع الإشعاع الكهرومغناطيسي مثل الضوء. وهذا يعني أن العلماء لا يستطيعون استنتاج وجود المادة المظلمة إلا من خلال تفاعلها مع الجاذبية وتأثير هذا التفاعل على المادة العادية وعلى الضوء.

يُعتقد أن المادة المظلمة، التي تفوق وزن الجسيمات التي تشكل الذرات التي تشكل النجوم والكواكب والأقمار وكل ما نراه حولنا يوميًا، كان لها تأثير كبير في الكون المبكر وفي شكل الكون كما نراه اليوم. وهذا يشمل المادة التي أدت إلى تجمع النجوم والمجرات الأولى في مناطق ذات جاذبية شديدة حيث تجمعت المادة المظلمة لأول مرة.

يجب أن يكون هذا هو الحال أيضًا مع السحابة 9. داخل هذه السحابة التي تهيمن عليها المادة المظلمة، والمعروفة باسم سحابة الهيدروجين I المحدودة للتأين (RELHIC)، بدأ غاز الهيدروجين على الأقل في التجمع – وهو ما يؤدي عادةً إلى ولادة النجوم من بقع واسعة شديدة الكثافة في هذه السحب. ومع ذلك، فشل تكوين النجوم في البدء في بقايا الحفريات التي تسمى السحابة 9، على الأرجح لأنه يبدو أنها فشلت في جمع ما يكفي من الغاز لولادة النجوم.

وقال قائد الفريق أليخاندرو بينيتيز لامباي من جامعة ميلانو بيكوكا في ميلانو بإيطاليا في بيان ناسا: “هذه قصة مجرة ​​فاشلة”. “في العلم، عادة ما نتعلم من الإخفاقات أكثر من النجاحات. في هذه الحالة، عدم رؤية النجوم هو ما يثبت صحة النظرية. إنها تخبرنا أننا وجدنا في الكون المحلي لبنة بناء بدائية لمجرة لم تتشكل بعد.”

لقد افترض العلماء منذ فترة طويلة وجود RELHICs مثل هذا، لكنها كانت ستظل نظرية لولا هابل.

وقال عضو الفريق جاغانديب أناند من STScI: “قبل أن نستخدم هابل، كان بإمكانك القول بأن هذه مجرة ​​قزمة باهتة لم نتمكن من رؤيتها بالتلسكوبات الأرضية. لكنها لم تتعمق بما يكفي في الحساسية للكشف عن النجوم”. “ولكن مع هابل كاميرا متقدمة للاستطلاعات، نحن قادرون على إثبات أنه لا يوجد شيء هناك.”

يشير اكتشاف السحابة 9 إلى أنه قد يكون هناك العديد من المجرات المتوقفة في الكون في انتظار اكتشافها.

وقالت عضوة الفريق راشيل بيتون، وهي أيضًا من STScI: “من بين جيراننا في المجرة، قد يكون هناك عدد قليل من المنازل المهجورة هناك”.

لا ينبغي الخلط بين RELHICs وسحب الهيدروجين حولها درب التبانةوالتي ظل العلماء يدرسونها لسنوات عديدة. Cloud-9 أصغر حجمًا وأكثر إحكاما وكروية للغاية، مما يجعلها تبدو مختلفة تمامًا عن السحب الهيدروجينية الأخرى. يتكون قلبه من الهيدروجين المحايد ويبلغ عرضه حوالي 4900 سنة ضوئية، وتقدر كتلته بحوالي مليون مرة كتلة الشمس. ومع ذلك، تم تقدير كتلة المادة المظلمة في السحابة 9 بحوالي 5 مليار الكتل الشمسية.

ويعتقد الفريق الذي يقف وراء هذا الاكتشاف أن السحابة 9 لديها القدرة على أن تصبح مجرة ​​كاملة التكوين ومليئة بالنجوم في مرحلة ما في المستقبل، ولكن فقط إذا تمكنت من جمع ما يصل إلى 5 مليارات كتلة شمسية من غاز الهيدروجين. في الوقت الحالي، تعني حقيقة افتقارها للنجوم أن السحابة 9 توفر للعلماء فرصة فريدة لدراسة سحب المادة المظلمة.

وفي الوقت نفسه، سيولي علماء الفلك الآن اهتمامًا وثيقًا للمسوحات الفلكية المستقبلية على أمل اكتشاف المزيد من المجرات الفاشلة RELHICs.

وقد تم نشر بحث الفريق في رسائل مجلة الفيزياء الفلكية وتم تقديمه في الاجتماع 247 للجمعية الفلكية الأمريكية في فينيكس يوم الاثنين (5 يناير).