مشاهدۀ توده‌ای مرموز از «جرم تاریک» در میان «حلقۀ اینشتین» در فاصلۀ 10 میلیارد سال نوری
ستاره‌شناسان موفق شده‌اند یک جرم کوچک و مرموز تاریک را در درون حلقه‌ای از نور خمیده پیدا کنند. این کشف رکوردشکن می‌تواند به روشن شدن راز ماده تاریک، یعنی ماده‌ای که ناپیداست و در عین حال و ۲۷٪ از جهان شناخته‌شده را تشکیل می‌دهد، کمک کند.
فرادید| این جرم پنهان که احتمالاً توده‌ای از ماده تاریک نامرئی است، در حلقه‌ای معروف به «B1938+666» مشاهده شد؛ حلقه‌ای که حدود ۱۰ میلیارد سال نوری با زمین فاصله دارد. هاله نورانی این حلقه از نور کهکشان دوردستی تشکیل شده که توسط جاذبه کهکشان نزدیک‌تر خمیده شده است. این پدیده، «لنز گرانشی» نام دارد که برای نخستین بار توسط آلبرت اینشتین در نظریه نسبیت عام در سال ۱۹۱۵ توضیح داده شد.
به گزارش فرادید؛ لنز گرانشی نه تنها نور را خم می‌کند بلکه آن را بزرگ‌نمایی نیز می‌کند. وقتی جرم لنز دقیقاً بین منبع نور دور و ناظر قرار گیرد، نور به شکل دایره‌ای اطراف جرم پیش‌زمینه خم می‌شود و حلقه اینشتین ایجاد می‌کند. اما انطباق ناقص می‌تواند اشکال عجیب دیگری مانند صلیب، زیگزاگ و علامت سؤال ایجاد کند و نقاط نورانی یکسانی را در تصویر تکرار کند.
حلقۀ B1938+666 در دهه ۱۹۹۰ کشف شد، اما در دو مطالعه جدید که در ۹ اکتبر در مجلات Nature Astronomy و Monthly Notices of the Royal Astronomical Society منتشر شد، پژوهشگران این حلقه را با دقت بیشتری بررسی کردند. آن‌ها در کمان بارز امواج رادیویی خارجی (که در تصویر با رنگ‌های قرمز و زرد نشان داده شده) نوسان کوچکی مشاهده کردند که نشان‌دهنده اختلال گرانشی ناشی از یک جسم پنهان بود.
حلقۀ B1938+666 نخستین بار در دهه ۱۹۹۰ کشف شد.
جان مک‌کین، ستاره‌شناس دانشگاه خرونینگن و دانشگاه پرتوریا و نویسنده همکار این مطالعات گفت: «از نخستین تصویر با وضوح بالا، فوراً باریک شدن کمان گرانشی را مشاهده کردیم که نشانه آشکاری بود از اینکه به چیزی غیرعادی برخورد کرده‌ایم. تنها یک توده کوچک جرم بین ما و کهکشان رادیویی دوردست می‌تواند این اختلال را ایجاد کند».
این جرم تقریباً یک میلیون برابر جرم خورشید است که شاید زیاد به نظر برسد، اما در واقع حدود ۱۰۰ برابر کوچکتر از کم‌جرم‌ترین جرم ثبت‌شده قبلی از طریق لنز گرانشی است.
اگرچه نمی‌توان با قطعیت گفت، اما پژوهشگران اطمینان دارند که این جرم، توده‌ای کوچک از ماده تاریک است؛ ماده‌ای نامرئی که با نور تعامل نمی‌کند و بخش قابل توجهی از جهان را تشکیل می‌دهد. لنز گرانشی یکی از معدود روش‌هایی است که می‌توان با آن ماده تاریک را شناسایی و اندازه‌گیری کرد و حلقه‌های اینشتین و دیگر اجرام خمیده ابزار قدرتمندی برای آشکار کردن ماهیت واقعی آن هستند.
پیدا کردن چنین توده‌های جداگانه ماده تاریک برای آزمایش نظریه «ماده تاریک سرد» بسیار مفید است؛ نظریه‌ای که می‌گوید ماده تاریک تنها زمانی می‌تواند تجمع کند که با سرعت نسبتاً کم حرکت کند و انرژی کمی تابش کند. پژوهشگران پیش‌بینی می‌کنند که این توده‌ها بسیار شایع‌تر از آن چیزی هستند که تاکنون تصور می‌شد. وگتی می‌گوید: «انتظار داریم هر کهکشانی، از جمله راه شیری خودمان، پر از توده‌های ماده تاریک باشد، اما پیدا کردن آن‌ها و متقاعد کردن جامعه علمی به وجودشان، نیازمند پردازش گسترده داده‌هاست».
تاکنون تنها سه توده کوچک احتمالی ماده تاریک دیگر شناسایی شده است. با این حال، روش جدید، شناسایی توده‌های بیشتر در اطراف حلقه‌های اینشتین موجود را آسان‌تر می‌کند و تعداد حلقه‌های شناخته‌شده نیز به سرعت در حال افزایش است، به‌ویژه با تلسکوپ فضایی جیمز وب که در شناسایی این حلقه‌ها بسیار مؤثر عمل کرده است.
دِوِن پاول، ستاره‌شناس مؤسسه ماکس پلانک و نویسنده همکار، می‌گوید: «حال که یکی از این توده‌ها را پیدا کردیم، سؤال این است که آیا می‌توانیم تعداد بیشتری پیدا کنیم؟»
