ستاره شناسان بالاخره دلیل حضور سه سیاره کاملاً یکسان را در اعماق فضا توضیح دادند – این سه قلوی کیهانی در اصل یک کهکشان هستند اما تصویر آن توسط ماده سیاه تکثیر شده است.
این همزادهای کهکشانی در سال 2013 بر حسب اتفاق توسط تیموتی همیلتون از دانشگاه Shawnee State اوهایو اکتشاف شدند. همیلتون هنگام بررسی داده‌های به دست آمده از تلسکوپ فضایی هابل دو کهکشان مشابه را پیدا کرد که یکی از آنها شبیه تصویر آینه ای دیگری بود که دقیقاً کنار هم قرار داشتند.
نه تنها این دو تصویر شکل و فرم یکسانی داشتند و مرکز پرستاره‌ی هر دو شبیه به هم بود بلکه هر دو پر از خطوط موازی مشابه بودند. موضوع وقتی پیچیده تر شد که همیلتون یک کهکشان دیگر هم پیدا کرد که فاصله چندانی با دو کهکشان قبلی نداشت و شبیه آنها بود.
به گفته همیلتون این موضوع در ابتدا باعث سردرگمی او شده و حالا پس از 8 سال گمانه زنی، همیلتون و همکارانش بالاخره به یک توضیح رضایت بخش رسیدند که در مطالعه ای در مجله “اعلامیه‌های ماهانه انجمن سلطنتی نجوم” در تاریخ هفدهم می منتشر شد. این چند قلوهای کهکشانی در اصل یک کهکشان هستند که 11 میلیارد سال نوری با زمین فاصله دارد اما جاذبه ماده سیاه عظیم متراکم شده در این نقطه باعث انحراف نور از منبعی دور و تبدیل آن به سه تصویر شده است.
ماده سیاه یک ماده نامرئی اسرار آمیز است که گفته میشود بخش عمده ای از جهان را تشکیل می‌دهد و دانشمندان معتقدند که این ماده مثل چسبی است که مانع از فروپاشی کهکشان‌ها میشود.
نظریه نسبیت عام انیشتین توضیح می‌دهد که اشیای عظیم چگونه تاروپود زمان – فضا را در هم می‌پیچند. به گفته انیشتین جاذبه توسط یک نیروی نامرئی ایجاد نمی شود بلکه صرفاً چیزیست که ما از انحنای فضا – زمان و انحراف آن در حضور ماده و انرژی تجربه می‌کنیم.
همین فضای انحنا یافته، قوانین حرکت انرژی و ماده را تعیین می‌کند. در رابطه با این سه قلوهای کهکشانی، نور از یک محدوده به شدت خمیده‌ی فضا – زمان عبور می‌کند، به صورتی که انگار از یک آینه غول پیکر عبور کرده و بعد در سه نقطه خروجی به صورت سه کپی کامل ظاهر میشود.
Richard Griffiths استاد فیزیک دانشگاه هاوایی می‌گوید: “سطح موج دار یک استخر را در یک روز آفتابی در نظر بگیرید که الگوهایی از نور روشن را کف استخر نشان می‌دهد. این الگوهای نور کف استخر ناشی از اثری شبیه به یک عدسی گرانشی است. موج‌های روی سطح مثل لنز عمل می‌کنند و نور خورشید را در قالب الگوهای درخشانی که کف استخر مشاهده می‌کنید، متمرکز می‌کنند.”
محققان توانستند با بررسی قسمت‌هایی از فضا که به تصاویر ذکر شده نزدیک بودند، عامل اصلی ایجاد این اثر لنز مانند غیر طبیعی را شناسایی کنند. این عامل یک حباب متراکم از ماده سیاه بود که متعلق به خوشه ای از کهکشان‌ها است که 7 میلیارد سال نوری از زمین فاصله داشته و بین زمین و کهکشانی که نور آن انحنا پیدا کرده، قرار دارد.
محققان با استفاده از یک نرم‌افزار مخصوص توزیع این ماده سیاه را با تحلیل حالت کشش سه تصویر کهکشان مورد نظر، بررسی کردند. آنها به این نتیجه رسیدند که برای شکل گیری چنین تصویری، ماده سیاه باید به شکل روان در سرتاسر خوشه کهکشانی ذکر شده توزیع شده باشد. این نتیجه گیری به آنها کمک کرد که دلیل شکل گیری تصاویر ذکر شده را توضیح دهند و درباره چگونگی پرداکندگی ماده سیاه در سطح جهان به اطلاعات جدیدی برسند.
به گفته Griffiths “ما در جریان هستیم که این ماده سیاه یک نوع ماده خاص است اما از ذرات تشکیل دهنده آن اطلاع نداریم. بنابراین از رفتار آن هم اطلاعی نداریم. ما فقط در جریان هستیم که این ماده جرم دارد و در معرض جاذبه است. اهمیت دانستن اندازه جمع شدن یا روان بودن این ماده از این جهت است که درباره نوع آن سرنخ‌های خاصی به ما می‌دهد. هر چقدر این ماده متراکم تر باشد، ذرات آن باید عظیم تر باشد.”
