ابر حباب های کیهانی پدیده‌ای هستند که می‌توانند با انفجار خود باعث ایجاد اختلاف گرانشنی در محیط اطراف شوند و این می‌تواند خطرآفرین باشد.

جهان ماده تاریک و ماده عادی تنها از طریق گرانش با هم ارتباط دارند و اخترشناسان امیدوارند حفرههای غول پیکر در فضا که به «ابر حباب» معروف هستند، کلید درک این ارتباط باشند.

کهکشان راه شیری مانند تقریباً تمام کهکشان‌های دیگر، از ماده‌ای نامرئی به نام ماده تاریک پر شده است. شواهد فراوانی برای ماده تاریک وجود دارد، با این حال ماهیت دقیق این ماده گریزان همچنان یک راز کیهانی باقی مانده است.

ابر حباب های کیهانی، کلید کشف رازهای جهان

اخترشناسان به شدت تمایل دارند ماده تاریک را شناسایی کنند و یک راه برای درک بیشتر آن، مشاهده تأثیر گرانشی آن بر ماده عادی است. اما کهکشان‌ها مکان‌های پیچیده و پر‌تلاطمی هستند. جایی که فعل و انفعالات، رویدادها و انفجارهای پر انرژی دائماً در حال وقوع هستند؛ بنابراین، جدا کردن تأثیر ماده تاریک از رفتار ماده عادی دشوار است.

اکنون، اخترشناسان در دانشگاه تارتو در استونی ممکن است یک نقطه اتصال هوشمند به‌نام ابر حباب ها را پیدا کرده باشند که ارزش مطالعه را دارد.

آنطور که در مقاله اخیر مجله نجوم و اخترفیزیک ارائه شده است، ابر حباب‌ها حفره‌های غول پیکری هستند که انفجارهای ستاره‌ای قدرتمندی به نام ابرنواخترها آنها را از محیط میان‌ستاره‌ای (ذرات باردار و غبار پراکنده‌ای که بین ستارها حرکت می‌کنند) تولید می‌کنند.

برای ایجاد یک ابر حباب به بیش از یک ابرنواختر لازم است، اما ستارگان غول پیکر اغلب در خوشه‌های بزرگ با هم متولد می‌شوند. آنها تمایل به داشتن طول عمر مشابهی دارند و همچنین تمایل دارند در پایان عمرشان با هم منفجر شوند. هنگامی که چندین ابرنواختر منفجر می‌شوند، امواج انفجار آنها منطقه‌ای با چگالی بالا را در محیط بین ستاره‌ای ایجاد می‌کنند که تا هزاران سال نوری امتداد دارد.

چون چگالی درون یک ابر حباب کمی پایین‌تر از محیط اطراف آن است، باعث ایجاد اختلافات گرانشی ریزی در نواحی پیرامونش می‌شود. محققان با استفاده از شبیه‌سازی‌های ابر حباب های کیهانی و محیط آن‌ها دریافتند که اختلافات گرانشی درون ابر حباب‌ها بر هر دو ستاره و ماده تاریکی که از آن‌ها عبور می‌کند تأثیر می‌گذارد و مانند اصطکاکی عمل می‌کند که سرعت چرخش هر دو نوع ماده را کند می‌کند.

پژوهشگران دریافتند که وجود ابر حباب‌ها می‌تواند سرعت چرخش کلی ستارگان و کهکشان‌ها را حدود ۴ درصد در هر میلیارد سال تحت تاثیر قرار دهد. این می‌تواند در طول عمر یک کهکشان، به معنای کاهش تقریباً نیمی از کل انرژی چرخشی آن باشد که بر مدارهای ستارگان و ماده تاریک تأثیر بسزایی می‌گذارد.

اما ابر حباب‌ها بر ماده تاریک و ستارگان به روش‌های متفاوتی تأثیر می‌گذارند. ابر حباب‌ها ماده تاریک را کند می‌کنند، اما به اندازه ستارگان این کار را انجام نمی‌دهند (که باعث ایجاد شکافی در تکامل آن‌ها می‌شود). ویژگی‌های ماده تاریک درون کهکشان‌ها و مهم‌تر از همه، انرژی چرخشی آن نیز در پاسخ به اصطکاک ابر حباب تغییر می‌کند. این به نوبه خود بر ارتباط گرانشی بین ماده تاریک و ماده عادی به روش‌هایی تأثیر می‌گذارد و به‌طور بالقوه قابل تشخیص است.

این یافته سرنخ جالبی است. در حالی که نتایج آن‌ها تنها بر اساس شبیه‌سازی‌ها به دست آمده، ولی محققان تصور می‌کنند مطالعات بعدی بهتر نشان خواهند داد که چگونه می‌توان از ابر حباب‌ها برای رمزگشایی ارتباط بین ماده تاریک و ماده عادی استفاده کرد.

این امر در نهایت به اخترشناسان اجازه می‌دهد تا موقعیت و سرعت ستارگان نزدیک ابر حباب‌ها را برای یافتن نشانه‌هایی از رفتار ماده تاریک زمینه‌ای نقشه‌برداری کنند.