المذنبات البينجمية في مواجهة المادة المظلمة سريع
رصد علماء الفلك مؤخراً ثلاثة مذنبات بينجمية قادمة من أعماق الفضاء. أحدها، 3I/ATLAS، كان كبيراً بشكل مفاجئ، حيث يصل قطر نواته إلى عدة كيلومترات. دفع هذا العلماء إلى تقدير أن مثل هؤلاء المسافرين الجليديين قد يكونون بأعداد لا تُحصى في المجرة، وأن كتلتها الإجمالية تعادل كتلة جميع النجوم المرئية مجتمعةً، أي حوالي 50 مليار كتلة شمسية.
إن هذه الكتلة من المادة العادية تغير صورة توزيع الكتلة. لفترة طويلة، فُسّر الدوران السريع للمجرات بوجود مادة مظلمة غير مرئية، التي طرح فرضيتها فريتز زفيكي وأكدتها بالملاحظات فيرا روبين. لكن يوجد الآن بديل: نحن لا نلاحظ الكم الهائل من الأجسام العادية، تماماً كما نزن حقيبة دون أن ندري أن بداخلها كتباً ثقيلة. يبدو الوزن وكأنه أتى من لا شيء، لكنه في الواقع مخفي عن الأنظار.
ووفقاً للحسابات الجديدة، قد تكون كثافة المادة المظلمة في جوار الشمس أقل بنحو النصف من التقديرات السابقة. صحيح أنه لتفسير الدوران كله بالمذنبات، سنحتاج إلى أعداد هائلة بشكل خيالي. لكن الاكتشاف بحد ذاته يُذكّرنا بأننا ما زلنا نجهل جيداً كمية المادة العادية الكامنة في العتمة البينجمية. وهذه المذنبات نفسها هي رحالة عبر الزمن: لم تتغير طوال مليارات السنين، وشهدت حتى ولادة شمسنا.
الملخص الأصلي
كما كتبه المؤلفون، بالإنجليزية arXiv:2605.04801
The recent discovery of three interstellar comets in the solar system indicates the presence of so-far unaccounted baryonic matter in the Galaxy as a population of inter-stellar objects (ISO). The contribution of ISOs to the overall mass budget of the Galaxy affects the estimates on mass of the non-baryonic dark matter halo. We are attempting to estimate the mass density of non-baryonic Dark Matter after including a Galactic ISO contribution to the Galactic rotation curve. The object 3I/ATLAS is a surprisingly massive object with estimates of the nuclear radius reaching up to few kilo-metres. The observed incidence rate of interstellar objects (ISO) passing through the inner solar system in combination with estimates on the mass density and size provides an estimate of the local mass density if ISOs in the interstellar medium. The resulting estimate carries large uncertainties which are the consequence of the difficulties to constrain or measure the nuclear radius. The large kinematic age of 3I/ATLAS motivates a model where ISO objects are distributed in a thick (0.8~kpc) disk with a large radial scale length of $$\approx 7$$~kpc estimated from a fit to rotational velocity measurements from GAIA DR3 data. We find that the ISO contribution to the baryonic mass budget could reach a total mass of $$5\times 10^{10}~M_\odot$$ which leads to a reduction of the local Dark Matter halo density to $$0.24$$~GeV/cm$$^3$$. Even though this scenario requires an overly optimistic fraction of matter to be released in the form of ISO objects, it is plausible that the local Dark Matter halo density is biased towards large values given our ignorance of non-detectable baryonic matter in the Galaxy.
بعض المذنبات البينجمية، مثل 3I/ATLAS، تتجول في المجرة منذ ولادتها تقريباً، حيث يعادل عمرها عمر درب التبانة.
يُذكّر هذا المفهوم برواية «موعد مع راما» لآرثر سي. كلارك، لكن بدلاً من سفينة فضائية غريبة، لدينا مذنبات عملاقة تجوب الفضاء لملايين السنين.