والمادة المظلمة هي شكل من أشكال المادة المجهولة، والتي يعتقد أنها تمثل نحو 25% من الكون. ووجودها متضمن في مجموعة متنوعة من الملاحظات الفيزيائية الفلكية، بما في ذلك تأثيرات الجاذبية التي لا يمكن تفسيرها بنظريات الجاذبية المقبولة ما لم يكن هناك مادة أكثر مما يمكن رؤيته.
ويعتقد العلماء أن المادة المظلمة تعمل مثل شبكة العنكبوت، حيث تحافظ على المجرات سريعة الحركة معا، ولكن ما هي بالضبط، هذا ما ظل مجرد تكهنات.
والآن، يمكن أن تساعد نظرية الاختراق التي تحيط بـ "النجوم الشبحية" في حلها، والتي ربما أفلتت من الكشف عن طريق التنكر في شكل ثقوب سوداء.
وعلى مدى عقود، بحث العلماء عن "الغراء السماوي"، وهي جسيمات يُعتقد أنها تربط المادة المظلمة معا، لكن الكواشف المصممة لغرض معين ربما وجدت نظرية منافسة.
وفي صيف عام 2020، أعلن باحثون في إيطاليا أنهم رأوا شيئا غير متوقع أثناء البحث عن الجسيمات الضخمة ذات التفاعل الضعيف (WIMPs)، يتمثل في فائض من الإلكترونات.
ووفقا للدكتور تونغيان لين، من جامعة كاليفورنيا في سان دييغو، هناك ثلاثة تفسيرات محتملة.
والتفسيران الأوليان عبارة عن جزيئات من الشمس، أو ملوثات مشعة في التجربة. والثالث، والأكثر إثارة للاهتمام إلى حد بعيد، هو وصول شكل مقترح آخر للمادة المظلمة، يُطلق عليها اسم البوزونات المظلمة.
وشرح مؤلف العلوم والمتحدث، كولين ستيوارت، الحالة الشاذة بمزيد من التفاصيل لـ BBC Science Focus، وكتب: "البوزون هو جسيم دون ذري يحمل قوة. والفوتون، على سبيل المثال، هو بوزون يحمل القوة الكهرومغناطيسية. والبوزون المظلم، كما تقول النظرية، يمكن أن يكون إما مادة مظلمة بحد ذاتها أو على الأقل يكون مسؤولا عن الطريقة التي تتفاعل بها المادة المظلمة مع المادة العادية".
وأضاف: "إذا واجهت الإشارة مزيدا من التدقيق، وباستبعاد التفسيرات الأخرى الأكثر اعتدالا، فقد تكون أول علامة على وجود البوزونات المظلمة بالفعل. وإذا تأثرت البوزونات المظلمة بالجاذبية، فيجب أن تتجمع معا بنفس الطريقة التي تتجمع بها المادة العادية".
وتوضح الدراسة الحديثة أن الجزيئات إما المصنوعة من المادة المظلمة أو المرتبطة بها، قد تتجمع لتشكل "نجوما شبحية" غير مرئية، وهذه النجوم، التي ربما أفلتت من الكشف عن طريق التنكر في شكل ثقوب سوداء، يمكن أن تساعد العلماء أخيرا في فهم الأغلبية غير المرئية للكون، بافتراض وجود المادة المظلمة والنجوم الأشباح.
وأشار الدكتور هيكتور أوليفاريس، من جامعة رادبود في هولندا، إلى أن هذه النجوم ستكون مختلفة تماما عن تلك التي تظهر في سماء الليل، مع عدم حدوث اندماج نووي في قلبها، فإنها لن تنتج أي ضوء. وستكون أيضا شفافة، ما يسمح للأجساد بالمرور عبرها.
وأضاف ستيوارت: "عدم وجود أي تفاعل غير جاذبي بين المادة العادية والمادة المظلمة يعني أنه سيكون مثل شبح ينجرف عبر الحائط".
ويعتقد أوليفاريس أن نجما بوزونا يمكن أن ينمو بحجم الثقوب السوداء الهائلة التي يعتقد أنها تختبئ في قلب كل مجرة. ويمكنها حتى أن تخدع علماء الفلك حتى يعتقدون أنها ثقوب سوداء.
ويجري العمل حاليا لتحديد ما إذا كان الثقب الأسود الهائل في مركز مجرة درب التبانة هو في الواقع نجم بوزون عملاق.
ويعتقد الدكتور خوان كالديرون بوستيلو، من جامعة سانتياغو دي كومبوستيلا في إسبانيا، أنه ربما وجد بالفعل مثالين آخرين لنجوم البوزون التي تتنكر في شكل ثقوب سوداء.
ووقع اقتراح تجربتين قادمتين للمساعدة في دعم النظرية. الأول هو تلسكوب أينشتاين، كاشف موجات الجاذبية الأرضية المقترح. والثاني هو الهوائي الفضائي لمقياس التداخل الليزري (LISA)، وهو عبارة عن ثلاث مركبات فضائية ستطير في تشكيل منفصل عن بعضها البعض بمقدار 2.5 مليون كيلومتر.
المصدر: إكسبريس