المادة المظلمة.. علماء يقتربون من كشف أحد أكبر ألغاز الكون

هبة بريس

لا يزال الغموض يحيط بطبيعة المادة المظلمة، إذ لم يتمكن العلماء حتى اليوم من تحديد مكوناتها أو الإجابة عن السؤال الجوهري: مم تتألف هذه المادة غير المرئية؟

ويرجّح بعض الباحثين أن المادة المظلمة قد تتكوّن من جسيمات افتراضية تُعرف باسم الأكسيونات. وفي هذا السياق، توصل فريق من الفيزيائيين الفلكيين بجامعة أمستردام إلى أنه في حال صحة هذه الفرضية، فقد يظهر وجودها عبر توهج ضوئي خافت إضافي يصدر عن النجوم النابضة، وفق دراسة نُشرت في مجلة Physical Review Letters.

ويُقدَّر أن المادة المظلمة تشكل ما لا يقل عن 85% من إجمالي مادة الكون، رغم أنها لا تُرصد بشكل مباشر، بل يُستدل على وجودها من خلال تأثيرها الجاذبي على حركة الأجرام السماوية.

ومنذ سنوات، تتواصل جهود العلماء لفهم طبيعتها عبر البحث عن جسيمات ضعيفة التفاعل مع المادة العادية، ويُعد الأكسيون أحد أبرز المرشحين النظريين، رغم أنه لم يُكتشف بعد، وقد تنبأت به عدة نماذج فيزيائية من بينها نظرية الأوتار.

النجوم النابضة

وبحسب هذه الفرضيات، يمكن للأكسيونات أن تتحول إلى فوتونات (ضوء) عند وجودها داخل مجالات كهرومغناطيسية شديدة القوة. وتُعتبر النجوم النابضة من أكثر الأجسام ملاءمة لهذه الظروف، إذ تمتلك مجالات مغناطيسية هائلة، رغم صغر حجمها الذي لا يتجاوز نحو 10 كيلومترات، مع كتلة تقارب كتلة الشمس.

وبفضل سرعتها الدورانية الكبيرة، تُصدر هذه النجوم حزمًا مركزة من الإشعاع الراديوي، كما تولّد بيئة مغناطيسية شديدة، ما يجعلها مرشحًا مثاليًا لتوليد الأكسيونات. وتشير التقديرات إلى أن النجم النابض الواحد قد يُنتج مئات الآلاف من هذه الجسيمات في الثانية، يمكن أن يتحول جزء منها إلى إشعاع قابل للرصد.

غير أن اكتشاف هذا النوع من الإشارات يظل صعبًا للغاية، إذ يُتوقع أن يكون الضوء الناتج ضعيفًا مقارنة بالإشعاع الكلي الصادر عن النجوم النابضة.

وللتحقق من هذه الفرضية، اعتمد الباحثون على محاكاة حاسوبية لمقارنة الإشعاع في حال وجود الأكسيونات وغيابها، ثم قارنوها ببيانات رصدية تخص 27 نجمًا نابضًا قريبًا. ولم تُسفر النتائج عن إثبات مباشر للفرضية بسبب محدودية البيانات، لكنها ساهمت في تضييق نطاق الاحتمالات وتوجيه البحث نحو سيناريوهات أقل ترجيحًا.

ويأمل العلماء أن تتيح تقنيات الرصد المستقبلية الأكثر تطورًا إمكانية كشف هذه الجسيمات، بما قد يساعد في حل أحد أعقد ألغاز الفيزياء الكونية.