قد تحتوي المادة المظلمة على سر وقوة إضافية لا تعمل بالطريقة التي نتوقعها

ال النموذج الكوني القياسي يقوم بعمل ممتاز شرح الكون، ولكن هناك بعض الأماكن التي لا يتم جمع الأرقام فيها. وقد أدى ذلك إلى ظهور العديد من النظريات حول قوى الظلام التي تعمل خلف الكواليس.

تحاول إحدى تلك النظريات شرح “التكتل”. المادة المظلمة.

على الرغم من أن طبيعتها لا تزال مجهولة، إلا أن المادة المظلمة توفر الكثير من سقالات الجاذبية التي تساعد المجرات والشبكة الكونية الأكبر على التشكل.

لكن بعض الملاحظات تشير إلى ذلك البنية الكونية قد تكون “متجمعة” بقوة أكبر في أوقات لاحقة مما يتنبأ به النموذج الكوني القياسي.

الأبحاث الحديثة اقترح أنه قد تكون هناك قوة إضافية تلعب دورًا، بالإضافة إلى الجاذبية، التي تجمع هذه الكتل معًا: تفاعل خفي يعمل فقط داخل القطاع المظلم.

قام فريق من الخبراء من كندا والولايات المتحدة بنشر دراسة في مجلة مجلة علم الكونيات وفيزياء الجسيمات الفلكية الذي يستجوب بدقة واحدة من أبسط الإصدارات من هذه الفكرة.

وكان استنتاجهم هو أن إضافة قوة جاذبة أخرى لا يؤدي بالضرورة إلى جعل الكون المرئي أكثر تكتلًا.

“أول شيء تتوقعه هو أن إعطاء المادة المظلمة قوة جاذبة إضافية من شأنه أن يجعل الهياكل تنمو بشكل أسرع.” يقول عالم الفيزياء النظرية زاكاري وينر، من المعهد المحيطي للفيزياء النظرية في كندا.

“لكن هناك تأثيرًا آخر يلعب دورًا في نفس الوقت.”

بمعنى آخر، نظرًا لأنه يُعتقد أن المادة المظلمة تعمل بمثابة السقالات الرئيسية للكون، فإن جعل هذه الجسيمات أكثر جاذبية لبعضها البعض يجب أن يسرع عملية البناء (التكتل) بشكل عام.

واستنادا إلى نماذج الباحثين، المرجعية مع بيانات الرصد على خلفية الميكروويف الكونية والبنية واسعة النطاق، فإن القوة المظلمة المقترحة ستزيد بالفعل من تكتل المادة المظلمة.

ومع ذلك، سيتم إلغاء هذا التأثير بشكل أساسي بشيء آخر.

بالإضافة إلى زيادة التجاذب بين جسيمات المادة المظلمة، فإن القوة ستتسبب في انخفاض كتلتها الفعالة مع تطور الكون، مما يؤدي إلى تمييع الخلفية كثافة المادة المظلمة ووجد الباحثون بسرعة أكبر.

لذا، إذا أصبحت جسيمات المادة المظلمة أخف وزنًا بمرور الوقت، فإن التأثير المتوقع هو في الواقع قمع نمو البنية الكونية.

“الكون غالبًا ما يكون أكثر دقة من حدسنا” يقول وينر. “وهذا هو بالضبط السبب الذي يجعلنا نواصل اختبار هذه الأفكار.”

لكي تكون القوة المظلمة الإضافية منطقية فيما يتعلق بالقراءات التي لدينا بالفعل لـ خلفية الميكروويف الكونية (أقدم ضوء يمكننا ملاحظته)، والمعدل المقدر لتوسع الكون، يجب أن يكون هناك المزيد من الطاقة المظلمة.

الطاقة المظلمة هو الاسم الذي يطلق على المكون غير المعروف المرتبط بتوسع الكون المتسارع؛ فالمادة المظلمة، كما ذكرنا، تعتبر بمثابة السقالات أو الغراء الذي يساعد على تشكيل المجرات والبنية الكونية.

كيف هذين العنصرين متوازنة ومتفاعلة هو سؤال أساسي لعلماء الفيزياء الفلكية.

لا يستبعد الباحثون وجود قوة مظلمة، وتشير بياناتهم في الواقع إلى وجود قوة ضعيفة جدًا، لكن هذه النماذج ستحتاج إلى إعادة تفكير كبيرة لتناسب كل شيء معًا.

“ما نعرفه حقًا عن المادة المظلمة لم يتم تعلمه حتى الآن إلا من خلال تأثيرات الجاذبية” يقول وينر.

“وهذا يترك الباب مفتوحا أمام احتمال أن يكون للمادة المظلمة تفاعلات إضافية مخفية عن المادة العادية.”

وكما يعترف الباحثون، فإن النماذج التي استخدموها هنا تقتصر على خطي المقاييس، بدلا من التفاعلات الأكثر تعقيدا التي نحن في الواقع نرى في الفضاءلذا فإن تحسين تفاصيل عمليات المحاكاة هذه يعد وسيلة محتملة لاستكشافها في الدراسات المستقبلية.

مجتمعة، المادة المظلمة والطاقة المظلمة ويُعتقد أنها تشكل ما يصل إلى 95% من إجمالي طاقة الكتلة في الكون، وغير ذلك الكثير اكتشاف جديد فيما يتعلق بهذه المكونات الكونية بعيدة المنال لها آثار عميقة محتملة

الأمر المشجع هو أن أحدث التلسكوبات وتقنيات معالجة الأرقام موجودة بانتظام توفير المزيد من البيانات – وبيانات أكثر دقة – مما يعني أنه يمكن تنقيح هذه الفرضيات بمرور الوقت.

متعلق ب: “الانفجار الكبير المظلم” الغامض يمكن أن يفسر أصول المادة المظلمة

“سوف نقوم بالتحقيق في هذه الأفكار وآثارها المحتملة على الملاحظات الكونية على نطاق أوسع في العمل المستقبلي.” يكتب الباحثون في ورقتهم المنشورة.

وقد تم نشر البحث في مجلة علم الكونيات وفيزياء الجسيمات الفلكية.