المادة المظلمة: لغز الكون ينتظر حلًا

يعتقد العلماء أن نحو 25% من كتلة الكون تتكون من نوع من المادة لا يصدر عنها ضوء، مما يجعلها غير مرئية للعين المجردة أو للتلسكوبات، ولهذا السبب يطلق عليها اسم “المادة المظلمة”.

ويعرفون كيف تتصرف هذه المادة من حيث تأثيرها الجاذبي، لكنهم ما زالوا عاجزين عن معرفة طبيعتها الحقيقية، وقد طرحت على مدار نصف قرن مضى العديد من الفرضيات لتفسير المادة المظلمة، لكن لم يتم تأكيد أي منها بشكل قاطع من الناحية التجريبية.

الأقزام المظلمة: فئة جديدة من الأجسام السماوية

مؤخرا، نشرت دراسة مشتركة بين علماء من الولايات المتحدة وبريطانيا في دورية “جورنال أوف كوزمولوجي آند آستروبارتيكل فيزيكس” تزعم أنها تقدم أداة ملموسة قد تساعد في كسر هذا الجمود، من خلال التعريف بفئة جديدة من الأجسام السماوية أطلقوا عليها اسم “الأقزام المظلمة”.

ولتفادي الالتباس، يجب التمييز بين هذه الفئة الجديدة و”الأقزام البنية” التي يعرفها العلماء منذ فترة، فالأخيرة أجسام سماوية تقع بين الكواكب والنجوم من حيث الكتلة والخصائص، وتُسمى أحيانا “نجوم فاشلة” لأنها لم تمتلك كتلة كافية لبدء عمليات الاندماج النووي كالنجوم الحقيقية.

جسيمات ويمبز: المفتاح لفهم المادة المظلمة

تعتمد النظرية الجديدة على أن “الأقزام البنية” قد تلعب دورا مهما في الأبحاث الحديثة الرامية إلى كشف ماهية المادة المظلمة، إذا ما تحولت إلى ما يسمى “قزم مظلم” نتيجة تراكم المادة المظلمة داخل نواتها.

وتسمى الجسيمات المرشحة لإحداث هذا التأثير “جسيمات ويمبز” وهي نظريا لم تُكتشف بعد، وتعد من أبرز المواد المرشحة لتكوين المادة المظلمة.

مؤشر فريد للتمييز بين الأقزام المظلمة والأقزام البنية

مع ذلك، تبقى هذه الفرضية محدودة القيمة إن لم توجد طريقة ملموسة لتمييز “القزم المظلم” عن “الأقزام البنية” العادية. ولهذا اقترح العلماء مؤشرا فريدا للتمييز، وهو البحث عن عنصر الليثيوم-7.

ويشرح أحد الباحثين “في النجوم البنية العادية، يحترق الليثيوم-7 بسرعة ولا يبقى في النجم. لكن في القزم المظلم، الذي لا يضيء بواسطة الاندماج النووي، قد يبقى هذا العنصر لفترة أطول، وبالتالي فإن وجود الليثيوم-7 في جسم يشبه القزم البني سيكون دليلا مباشرا على وجود المادة المظلمة من نوع جسيمات ويمبز أو ما يشابهها”.