المادة المظلمة هي المادة الأكثر غموضًا وانتشارًا في الكون، وهي غير مرئية فعليًا. وهذا ببساطة لأنه لا يتفاعل مع الضوء. ولكن ماذا لو بدلاً من محاولة رؤية المادة المظلمة، حاول العلماء سماعها بدلاً من ذلك؟
يشير بحث جديد إلى أن المادة المظلمة يمكن أن تترك بصمة صغيرة ولكن يمكن تمييزها في نشاز التموجات في الزمكان تسمى “موجات الجاذبية“هذا الرنين عبر الكون عندما اثنان الثقوب السوداء انتقد معا ودمج. ومع ذلك، هذا فقط إذا كانت الثقوب السوداء الدوارة قادرة على “تخضير” المادة المظلمة مثل الزبدة الكونية. (سنصل إلى ذلك قريبا.)
لحسن الحظ، عندما يتعلق الأمر باكتشاف موجات الجاذبية الناتجة عن اصطدام الثقوب السوداء، فإن الأدوات البشرية، مثل ليغو (مرصد موجات الجاذبية بمقياس التداخل الليزري)، أصبحت أكثر حساسية طوال الوقت. واستعدادًا للوقت الذي يمكن فيه تسجيل هذه البصمات بسهولة أكبر في بيانات موجات الجاذبية، طور هذا الفريق طريقة تتنبأ بالشكل الذي يجب أن تتخذه موجة الجاذبية عند التحرك عبر المادة المظلمة، بدلاً من الفضاء الفارغ.
“إن استخدام الثقوب السوداء للبحث عن المادة المظلمة سيكون أمرًا رائعًا”، يقول عضو الفريق رودريجو فيسنتي، الباحث في GRAPPA (فيزياء الجاذبية الفلكية في أمستردام). قال في بيان. “سنكون قادرين على سبر المادة المظلمة بمقاييس أصغر بكثير من أي وقت مضى.”
لا أستطيع أن أصدق أنها ليست زبدة
تمثل المادة المظلمة مثل هذا اللغز، لأنه على الرغم من كونها غير مرئية بالنسبة لنا، إلا أنها لا تزال “تتفوق” على المادة العادية بنسبة حوالي خمسة إلى واحد.
ويعني افتقارها للتفاعل مع الضوء أنها لا يمكن أن تتكون من البروتونات والنيوترونات والإلكترونات، وهي الجسيمات التي تشكل الذرات. وذلك لأن الذرات تشكل كل “المادة العادية” التي نراها حولنا، من النجوم والكواكب إلى الجهاز الذي تقرأ عليه هذه المقالة وأجسادنا. وبعبارة أخرى، الذرات يفعل تتفاعل مع الضوء (بشكل أكثر تقنية، الإشعاع الكهرومغناطيسي). في الواقع، الطريقة الوحيدة التي يعرف بها علماء الفلك وجود المادة المظلمة هي من خلال تفاعلها مع الجاذبية والطريقة التي يؤدي بها هذا التفاعل إلى انحناء الزمكان، مما يؤثر بشكل غير مباشر على المادة العادية والضوء.
وبهذه المعرفة، كان العلماء يبحثون عن جسيمات خارج نطاق الكون النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات وهذا يمكن أن يفسر المادة المظلمة. تمتلك هذه الجسيمات نطاقًا واسعًا من الكتل والخصائص المحتملة، مع وجود جسيم افتراضي واحد هو “العددية الضوئية” التي يُقترح أن تكون كتلتها أصغر بكثير من كتلة الإلكترون. إحدى خصائص العددية الضوئية هي حقيقة أن المادة المظلمة المكونة من هذه الجسيمات تتصرف مثل موجات منسقة حول الثقوب السوداء.
حمّل تطبيقنا مجاناً
تابع آخر الأخبار والتغطيات الميدانية لحظة بلحظة على هاتفك
