ما هي المادة المظلمة ؟

ما هي المادة المظلمة تبعًا نظريّات علمائنا اليوم؟ وكيف تمّ التوصّل إلى وجود مثل هذه المادّة في كوننا؟ وما هي وظيفتها بالضبط؟ هنا سنُجيب لك عن هذه التساؤلات، ونعرض لك آخر ما توصل له العلماء بشأن المادة المظلمة.

ما هي المادة المظلمة ؟

المادة المظلمة (Dark Matter) هي في الواقع مادة ذات سماتٍ وخصائصٍ محدّدةٍ. وعلى الرغم من أن العلماء في وقتنا الحاضر لا يعلمون ماهيّة هذه المادّة بالضبط، إلّا أنّهم تمكّنوا من تحديد بعض السلوكيّات الخاصّة بها.

على خلاف سلوك المواد الطبيعية حولنا، إن المادّة المظلمة لا تتفاعل مع الحقل الكهرومغناطيسي. هذا يعني في الواقع أن المادّة المظلمة لا تمتص أو تعكس الأمواج الضوئيّة إطلاقًا، وهذا يجعل من الصعوبة بمكان أن نحدّد وجودها وخصائصها بشكلٍ دقيقٍ.

والجدير بالذّكر أن العلماء رصدوا وجود المادة المظلمة عن طريق تأثير الجاذبيّة التي تطبِّقه على المواد والعناصر الماديّة المرئيّة حولها. إن كتلة المادّة المظلمة تزيد عن كتلة المواد الطبيعية بستّة أضعاف وتشكّل 27% من مكوّنات كوننا الواسع.

المادة المظلمة

أدلة وجود المادة المظلمة

المزيد والمزيد من الاكتشاف تظهر باستمرارٍ مع تعمّق علماء الفلك في دراسة المجرّات البعيدة. وكان آخرها دراسة العناقيد المجريّة (والتي تتشكل من اجتماع 50 مجرّة، وقد يصل العدد إلى آلاف المجرّات) في محاولةٍ لتقصّي وجود بقعٍ من الغازات الساخنة جدًا والتي لم يتم اكتشافها سابقًا من قبل الأجهزة والحسّاسات، على أمل أن تكون هذه الغازات هي المادّة المظلمة التي يصبوا العلماء لاكتشاف طبيعتها.

وهذا ما حدث بالفعل، فعندما قام العلماء بتحرّي تلك العناقيد المجريّة بواسطة تيليسكوب الأشعة السينية (نوعٌ خاصٌ من التيليسكوبات بإمكانه كشف بعض المواد التي لا يستطيع التيليسكوب التقليدي كشفها) تمكّنوا من تأكيد وجود كميّاتٍ هائلةٍ من السحب الغازيّة الحارّة.

ولكن الأمر المثير للاهتمام هو أن الأرقام المشيرة إلى الضغوط في تلك السحب الغازيّة كانت هائلةً بكل معنى الكلمة، وأن وجود مثل هذه الضغوط الغازيّة الداخليّة بين العناقيد المجريّة لا بد سيؤدي إلى انفصالها عن بعضها على الرغم من قوى الجاذبيّة الكبيرة بين عناصر تلك المجرّات.

مواضيع ذات علاقة
1 من 158

هذه الحقيقة وجّهت العلماء إلى ضرورة وجود عنصرٍ مادّيٍّ معيّنٍّ بكميّةٍ كبيرةٍ جدًا ضمن وحول هذه العناقيد المجريّة، يطبّق عليها قوى جاذبيّةٍ هائلةٍ ليضمن استمرار ارتباط هذه المجرّات ببعضها رغم الضغوط الكبيرة بداخلها، وهذا العنصر المجهول دعاه العلماء بالمادّة المظلمة.

ما هي أنواع المادة المظلمة

على الرغم من أن العلماء لم يتمكّنوا من تحديد ماهيّة المادّة المظلمة على وجه التحديد، إلّا أنّهم قاموا برصد بعض الصفات والخصائص المُتباينة لهذه المادّة، وقاموا على خلفيّة ذلك بوضع تصنيفاتٍ للمادة المظلمة وفق التالي:

الصغيرة، الضعيفة والمتبعثرة

إن العلماء الفيزيائيين يصنّفون هذا النوع من المادة المظلمة تحت عنوان الجُزيئات الثقيلة ضعيفة التفاعل (اختصارًا WIMPS). ما يميّز هذه الجُزيئات الثقيلة أنّها لا تتفاعل مع التأثيرات الكهرومغناطيسيّة، إلّا أنّها في الوقت نفسه تؤثّر وتتأثّر بالجُزيئات الماديّة المحيطة من خلال القوى النووية الضعيفة، وهذا يعني نظريًّا أن بإمكاننا تقصّي وجود هذه المادّة المظلمة.

الكبيرة السوداء والقليلة

بدلًا من أن تُنسب المادة المظلمة إلى صنفٍ جديد وغريبٍ من المواد أو الجُزيئات التي لا نعرفها، يمكن أن تكون ببساطةٍ أجسامًا وجُزيئاتٍ عاديّةً ولكن ذات صفاتٍ وتأثيراتٍ غير عاديّةٍ. وأحد الموجودات الفلكيّة المرشّحة لذلك هي الأجسام الكبيرة المتراصة ذات الهالات (أو ما يُعرف اختصارًا في علم الفلك بـMACHOS)، وهي أجسامٌ كبيرةٌ شبيهةٌ بالتركيبات النجميّة إلّا أنّها لا تتوهّج بشكلٍ متناسبٍ مع حجمها الكبير.

لا وجود للمادة المظلمة من الأساس

على الرغم من أن مثل هذا الاحتمال بعيد، إلّا أنّنا قد نكون مخطئين في طريقة فهمنا لعمل الجاذبيّة وكيف تبقى الأجسام الكبيرة كالعناقيد المجريّة متراصّةً مع بعضها رغم الضغوط الكبيرة داخلها.

ولا يزال العلماء حتى وقتنا الحاضر يجرون الاختبارات ويعيدون تطبيق الحسابات على نظرية أينشتاين للنسبية العامّة، في محاولةٍ منهم لرصد ثغرةٍ في تلك النظرية تمكّنهم من تفسير وجود المادة المظلمة دون أن نضطّر إلى افتراضها على أنّها جُزيئاتٌ جديدةٌ غريبةٌ أو أجسامٌ فوق طبيعيّة. ولكن حتى اللحظة لازالت نظرية النسبية العامّة صامدةً، ولا زال البحث قائمًا حول ماهيّة المادة المظلمة على وجه التحديد.

 

المصدر 1 2 3 4

اترك رد

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.