نموذج جديد يقترح أن المادة المظلمة تتصرف بشكل غريب مثل الجزيئات التي وجدت في ثلاثينات القرن الماضي

"من الممكن أننا نبحث عن المادة المظلمة في جميع الأماكن غير السديدة "

فيونا ماكدونالد.

وفقا لدراسة جديدة، المادة المظلمة قد لا تكون غريبة كما نعتقد . في الواقع، قد تتصرف مماثلة للبيونات*(pions)- الجسيمات تحت الذرية التي تم اكتشافها من قبل خلال الثلاثينيات - ومعرفة هذا قد يساعدنا في النهاية في الكشف عن هذه المادة الغامضة والتي تمثل 85 في المئة من كتلة الكون.

على الرغم من أن من المتوقع أن تكون المادة المظلمة الى حد كبير في كل مكان، فالعلماء لم يكونوا أبدا قادرين على ملاحظتها مباشرة. وذلك لأنه طالما افترض أنها لا تتفاعل مع أي شيء آخر غير الجاذبية، التي تسمح لها بالسفر عبر الكون بشكل غير مرئي، و بفعالية في بعدها الخاص ، ومن هنا جاءت تسميته 'مظلمة'. ولكن فريق من علماء الفيزياء بقيادة جامعة طوكيو في اليابان قد خرج بفرضية جديدة تقترح أن الأمر قد لا يكون كذلك.

وقال هيتوشي موراياما واحد من الباحثين الرئيسيين في بيان صحفي "لقد رأينا هذا النوع من الجسيمات من قبل..ان لديها نفس الخصائص - نفس النوع من الكتلة، ونفس النوع من التفاعلات، و هي ضمن نفس النوع من نظرية التفاعلات القوية التي منحت اياها pions العادية."

ببساطة، يقترح نموذجهم أن المادة المظلمة تتفاعل فعلا مع شيء ما - أو مع نفسها. وإذا كانت تفعل ذلك داخل المجرات والعناقيد المجرية**(galaxy clusters )، فسيغير ذلك توزيعات كتلة المادة المظلمة المتوقعة، ويمكن أن يفسر لماذا لم نكن قادرين على كشفها حتى الآن.

وأضاف 'إريك كوفليك' فيزيائي ضمن فريق البحث :" يمكن لذلك أن يحل التناقضات العالقة بين البيانات والمحاكاة الحاسوبية"

ويجدر بالذكر أن هذه ليست المرة الأولى التي يقترح فيها العلماء أن المادة المظلمة قد لا تكون 'مظلمة'. وتدعم هذه الفرضية دراسة خرجت في أبريل، تقدم أول دليل على الإطلاق يثبت أن المادة المظلمة تتفاعل مع نفسها. ولكن النموذج الجديد سيساعدنا على اكتشاف الجسيمات المحيرة في المستقبل ، وكيفية التعرف عليها إذا فعلنا.

كما أردف 'يونيت هوتشبيرغ'، عضو الفريق من جامعة كاليفورنيا، بيركلي. :" الاختلافات الرئيسية في هذه الخصائص بين هته الفئة الجديدة من نظريات المادة المظلمة والأفكار السابقة لها آثار عميقة على كيف يمكن اكتشاف المادة المظلمة في عمليات البحث التجريبية المقبلة "

خذ على سبيل المثال الرسم الافتراضي أدناه للمادة المظلمة (بالأبيض) داخل المجرة. الصورة على اليسار تظهر كل المادة المظلمة المكثفة في مركز المجرة، كما كان متوقعا من قبل النماذج التقليدية، في حين أن الصورة على اليمين تظهر المادة المظلمة موزعة على مدى المجرة، نظرا لتفاعلاتها مع نفسها:

وتتمثل الخطوة التالية في إخراج التنبؤات من النموذج إلى الاختبار باستخدام تجارب حقيقية، مثل' مصادم الجسيمات الضخم' SuperKEKB ، أوالمصادم الياباني 'إلكترون- بوزيترون' ، أو كالتجربة المقترحة للبحث عن جسيمات مخفية***( search for hidden particles SHIP) بالمركز CERN.

ففهم كيف تعمل المادة المظلمة بالضبط مهم جدا للعلماء، لأنه يلعب دورا مهما في فهم كيفية تكون الكون ، فالمادة المظلمة هي الحاسمة في تشكيل ليس فقط المجرات والنجوم والأنظمة الشمسية، ولكن أيضا حفظ أجسادنا سليمة.


* pions البيون اختصار باي ميزون pi meson ويعطي الرمز π) هو أيا من ثلاثة جسيمات دون ذرية هي π+ ،π- ،π0. البيونات هي أخف الميزونات وتلعب دورا هاما في فهم الخواص منخفضة الطاقة للتاثر القوي.
**العناقيد المجرية : عناقيد المجرات تظهر كتجمع من مئات إلى آلاف المجرات. ولكن على الرغم من أن المجرات هي الأسهل رصدا الا انها في المتوسط تحتوي على اقل من 5% من مجموع كتلة العناقيد. وحسب تصور الفلكيين حاليا تكمن بقية كتلة عناقيد المجرات في المادة المظلمة حوالي 25% وفيما يسمى طاقة مظلمة نحو .'wikipedia' 70 %

***إقرأ المزيد عنSHIP

المصدر