لكن باحثي يورك يقولون إن الضوء قد يتغير لونه قليلاً تبعًا لنوع المادة المظلمة التي يصادفها. إذا تأكدت هذه النظرية، فقد يوفر هذا التأثير طريقة جديدة لدراسة المكون الخفي الذي يُشكل معظم الكون.
يقترح علماء من جامعة يورك نظرية جديدة مفادها أن المادة المظلمة، والتي كان يُعتقد لفترة طويلة أنها غير مرئية تمامًا، تلون الضوء بشكل خفي باللون الأحمر أو الأزرق أثناء مرورها عبر المناطق الغنية بها - وبالتالي تترك "بصمة" يمكن اكتشافها.
قد لا تكون المادة المظلمة، التي تُشكّل معظم الكون، خفيةً تمامًا. فوفقًا لبحث جديد من جامعة يورك، قد تترك هذه المادة الغامضة مسحةً حمراء أو زرقاء خفيفة على الضوء المارّ عبر المناطق التي توجد فيها المادة المظلمة، مما يُشكّل بصمةً قابلةً للقياس.
حتى الآن، اعتقد الباحثون أن المادة المظلمة لا يمكنها التفاعل مع الضوء، ويمكن اكتشافها فقط من خلال تأثيرها الجذبوي الذي يشكل المجرات ويثبتها.
لكن باحثي يورك يقولون إن الضوء قد يتغير لونه قليلاً تبعًا لنوع المادة المظلمة التي يصادفها. إذا تأكدت هذه النظرية، فقد يوفر هذا التأثير طريقة جديدة لدراسة المكون الخفي الذي يُشكل معظم الكون.
تعتمد الدراسة النظرية على فكرة "قاعدة الدرجات الست للفصل" - وهي افتراض أن كل شخصين على الأرض مرتبطان ببعضهما من خلال عدد قليل من المعارف المشتركة. ويجادل الباحثون بوجود سلسلة مماثلة من الروابط بين الجسيمات.
اتصال الجسيمات
حتى لو لم تتفاعل المادة المظلمة مع الضوء مباشرةً، فقد تؤثر عليه بشكل غير مباشر من خلال جسيمات أخرى. على سبيل المثال، يمكن لبعض الجسيمات المرشحة للمادة المظلمة، والمعروفة بالجسيمات الضخمة ضعيفة التفاعل (WIMPs)، أن "تتصل" بالضوء من خلال سلسلة من الجسيمات الوسيطة مثل بوزون هيغز والكوارك العلوي.
قال الدكتور ميخائيل باشكانوف من كلية الفيزياء والهندسة والتكنولوجيا بجامعة يورك: "هذا سؤالٌ غير مألوفٍ في الأوساط العلمية، لأن معظم الباحثين يتفقون على أن المادة المظلمة مظلمة، لكننا أثبتنا أنه حتى أحلك أنواع المادة المظلمة التي يمكن تخيلها يمكن أن تحمل نوعًا من البصمة اللونية. إنها فكرةٌ رائعة، والأكثر إثارةً هو أنه في ظل ظروفٍ معينة، قد يكون هذا "اللون" قابلًا للرصد. باستخدام تلسكوبات الجيل التالي المناسبة، يمكننا قياسه. هذا يعني أن علم الفلك قد يُعلّمنا شيئًا جديدًا تمامًا عن طبيعة المادة المظلمة، ويُسهّل البحث عنها كثيرًا."
اختبار النظرية
تصف الدراسة كيفية اختبار هذه التفاعلات غير المباشرة بين الجسيمات في تجارب مستقبلية. قد يساعد هذا الباحثين على استبعاد بعض نظريات المادة المظلمة والتركيز على نظريات أخرى. لذلك، يرى الباحثون أهمية مراعاة هذه الاحتمالات عند تصميم الأجيال القادمة من التلسكوبات.
لا يزال فهم المادة المظلمة أحد أكبر التحديات في الفيزياء الحديثة. والخطوة التالية في هذا العمل هي التحقق من النتائج، مما قد يوفر طريقة جديدة للبحث عن المادة التي لم تُكتشف حتى الآن إلا من خلال جاذبيتها.
وأضاف الدكتور باشكانوف: "تُستثمر المليارات اليوم في بناء تجارب متنوعة - بعضها يبحث عن جسيمات ضعيفة التفاعل (WIMPs)، والبعض الآخر يبحث عن الأكسيونات أو الفوتونات المظلمة. تُظهر نتائجنا أنه بإمكاننا تحديد أماكن وكيفية البحث في السماء، وتوفير الوقت وتركيز الجهود."
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
تعليقات 2
إذن انتظر دقيقة واحدة، دعني أفهم.
إذا كانت المادة المظلمة والطاقة المظلمة معًا تشكلان حوالي 95 بالمائة من الكون، والضوء يغير لونه عندما يمر بالقرب من مجرة مظلمة.
ونحن نتحقق من مسافات النجوم بناءً على هذه الموجات، فما هي نسبة احتمالية صوابنا؟ للحصول على بيانات عن الضوء الذي يصل إلينا
وأضاف الدكتور باشكانوف: "اليوم، تُستثمر مليارات الدولارات في بناء تجارب متنوعة - بعضها يبحث عن جسيمات ضعيفة التفاعل (WIMPs)، والبعض الآخر عن الأكسيونات أو الفوتونات المظلمة. تُظهر نتائجنا أنه من الممكن تحديد مكان وكيفية النظر في السماء، وتوفير الوقت وتركيز الجهود." يا إلهي، لقد سئمتم من هذا الهراء العلمي اللعين، عودوا إلى منازلكم، وربما ترتاحون بسلام، أنتم جميعًا مجرد مجموعة من المجانين، ولستم علماء!