جدول المحتويات
كما يوجد جوانب وعوالم وذرات مشعة ومضيئة في هذا الكون كذلك يوجد ظلام غلينا الغوص به لاكتشاف غموضه فماذا نعلم عن المادة المظلمة في هذا الكون.
ماذا تعرف عن المادة المظلمة؟
هي مادة معتمة يغلب على محتوياتها السواد وهي مادة افترضت قصد تفسير التوسع الطارئ على الكون.
ففي علم الفلك وعلم الكون، المادة المظلمة أو المادة المعتمة أو المادة السوداء (بالإنجليزية: Dark matter) هي مادة افتُرضت لتفسير جزء كبير من مجموع كتلة الكون
حيث لا يمكن رؤيتها بشكل مباشر باستخدام المقاريب، فمن الواضح أنها لا تبعث ولا تمتص الضوء أو أي إشعاع كهرومغناطيسي آخر على أي مستوى هام.
عوضاً عن ذلك، ويُستدل على وجودها وعلى خصائصها من الآثار الجاذبية التي تمارسها على المادة المرئية، والإشعاع، والبنية الكبيرة للكون.
ووفقاً لفريق بعثة بلانك، واستناداً إلى النموذج القياسي لعلم الكونيات، فإن مجموع الطاقة-الكتلة في الكون المعروف يحتوي على المادة العادية بنسبة 4.9٪، والمادة المظلمة بنسبة 26.8٪ والطاقة المظلمة بنسبة 68.3٪. وهكذا، فإن المادة المظلمة تشكّل 84.5٪ من مُجمل الكتلة في الكون، بينما الطاقة المظلمة بالإضافة إلى المادة المظلمة تشكل 95.1٪ من المحتوى الكلي للكون.
ما هي مكوناتها؟
وفقاً لتوافق الآراء بين علماء الكون، تتكون المادة المظلمة بشكل أساسي من نوع من الجسيمات الدون ذرية الجديدة وغير المحددة بعد. واليوم يُعد البحث عن هذه الجسيمات بشتى الوسائل هو أحد الجهود الأساسية في فيزياء الجسيمات.
ما هو شكل المادة المظلمة؟
في علم الفلك وعلم الكون؛ تُعدّ “المادة المظلمة” (Dark matter) مادةً افتُرضت لتفسير جزء كبير من مجموع كتلة الكون، وهي التي توصف بأنها المادة الأكثر مراوغة في الكون، وهي غير مرئية بشكل مباشر، ومن هنا جاء مصطلح الظلام.
هل المادة السوداء حقيقة؟
كشفت دراسة حديثة، أن المادة السوداء غير موجودة بشكل فعلي ومحسوس، حيث وجدت أن “الجاذبية المعدلة” تسبب الحركة غير المبررة للنجوم داخل المجرات، وهذا هو التفسير للاهتمام بدراسة نظرية “المادة المظلمة” التي استمرت عقودًا، والتي يُقال إنها تدرس قوة الجاذبية التي تسبب سلوكًا غريبًا للنجوم داخل المجرات؛ وبالتالي تضفي ظلاما غريبا على الفضاء.
ما هو الفرق بين المادة المظلمة والطاقة المظلمة؟
تعمل المادة المظلمة كقوة جذابة نوع من الإسمنت الكوني الذي يربط كوننا معاً هذا لإنها تتفاعل مع الجاذبية لكنها لا تعكس الضوء أو تمتصه أو تصدره.
وفي الوقت نفسه فإن الطاقة المظلمة هي قوة دافعة لنوع من الجاذبية المضادة تدفع تمدد الكون المتسارع باستمرار.
هل المادة السوداء او المظلمة قد تكون مسؤولة عن الثقوب السوداء الضخمة؟
نعم فالثقوب السوداء فائقة الكتلة تعادل كتلتها ملايين إلى مليارات المرات بالنسبة لكتلة الشمس، وذلك قبل أن يكون للكون حتى 10% من عمره الحالي.
وفي دراسة نشرتها الدورية العلمية “ذا أستروفيزيكال جورنال ليترز” (The Astrophysical Journal Letters) قال فريق علمي دولي إن المادة السوداء في الكون قد تكون فعلا مسؤولة عن نشأة الثقوب السوداء الضخمة منذ عصور الكون السحيقة.
وبالنظر إلى ما يعرفه علماء الفلك عن معدل نمو الثقوب السوداء، لم يكن هناك ما يكفي من الوقت منذ الانفجار العظيم حتى تنمو بشكل هائل. وقد جاءت تلك النتائج من خلال رصد ومتابعة جزء من المادة السوداء، وبالتالي، ووفقًا للبحث الجديد، قد يكون هذا الشيء الغريب الضخم في الكون والذي يحوي عددا من الثقوب السوداء هو المادة المظلمة.
ما دورها في كوننا هذا؟
لعبت المادة المظلمة دوراً أساسياً في تخليق النجوم في البدايات الأولى من الكون، فإذا كانت المادة المظلمة على هذه الحالة، يجب أن تشتمل على الجزيئات المعروفة بـ «النيوترونات العقيمة».
وقد قام بيتر بيرمان من معهد ماكس بلانك لعلوم الفلك الإشعاعي في بون، وألكسندر كوسينكو، من جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس، بإظهار أنه عندما تضمَحل النيوترونات العقيمة، فإنها تُسرّع عملية خلق جزيئات الهيدروجين، هذه العملية ساعدت على إضاءة النجوم الأولى فقط منذ حوالي 20 إلى 100 مليون سنة بعد الانفجار الكبير، كل هذه المُعطيات تعطينا تفسيراً بسيطاً لبعض الملاحظات المحيّرة الأخرى التي تتعلق بالمادة السوداء، النيوترونات العقيمة، والمادة المضادة.
ناهيك عن أن العلماء اكتشفوا بأن تلك النيوترونات لها كتلة من خلال تجارب قياس ذبذبة النيوترونات، وهذا قاد إلى افتراضات بأن النيوترونات العقيمة الموجودة – هي كذلك معروفة أيضاً بالنيوترونات اليمينية
وبأنها لا تشارك في التفاعلات الضعيفة مباشرةً ولكنها تتفاعل من خلال خلطها مع النيوترونات العادية علما أن العدد الكلي للنيوترونات العقيمة غير واضح،
وبالتالي إذا كانت كتلتها تعادل بضعة كيلو إلكترونوفولتز (1 KeV تعادل مليون كتلة ذرة الهيدروجين)، فإنها توضِح ضخامة الكتلة المفقودة في الكون
وهكذا نجد أن نظرية المادة السوداء دعمّت ملاحظات الفلكيين الفيزيائيين ووجهة النظر التي تقر باحتمالية أنها تتشتمل على النيوترونات العقيمة