الباحثون يكتشفون رؤى جديدة حول خصائص المادة المظلمة
قام فريق من علماء الفلك الفيزيائيين بتحديد خصائص محتملة جديدة للمادة المظلمة من خلال محاكيات متقدمة. تشير النتائج، التي تفصل في دراسة حديثة، إلى أن المادة المظلمة قد تتفاعل بشكل أقوى مع المادة العادية مما كان يُعتقد سابقًا. يمكن أن يعيد هذا تشكيل فهمنا لتركيب الكون.
في دراسة صدرت في 26 سبتمبر 2025، أعلن باحثون من جامعة كاليفورنيا، بيركلي، عن اختراقات في نمذجة سلوك المادة المظلمة. باستخدام محاكيات حاسوبية عالية الدقة، استكشف الفريق كيفية تفاعل جسيمات المادة المظلمة مع نفسها، مما يقدم أدلة على أحد أعظم ألغاز علم الكونيات.
البحث، الذي قادته الفيزيائية الدكتورة إلينا فاسكيز، يبني على ملاحظات من تلسكوب هابل الفضائي وتلسكوبات أرضية مثل التلسكوب الكبير جدًا في تشيلي. 'تكشف محاكياتنا أن المادة المظلمة قد تكون لها مقطع عرض تفاعل ذاتي يصل إلى 1 سم²/غرام، وهو أعلى مما تتنبأ به العديد من النماذج'، قالت فاسكيز في ملخص الورقة. هذه معدل التفاعل، إذا تم التأكيد عليه، قد يفسر التناقضات في منحنيات دوران المجرات وتوزيع المادة في الكتل.
تشمل النتائج الرئيسية: تم تشغيل المحاكيات لأكثر من 10,000 ساعة على حواسيب فائقة؛ دمجت بيانات من مسح الطاقة المظلمة لعام 2024، الذي يغطي 5,000 درجة ربعية من السماء؛ وتتنبأ النماذج بأن المادة المظلمة ذات التفاعل الذاتي يمكن أن تحل 'مشكلة القمة-النواة'، حيث تبدو هالات المادة المظلمة المرصودة أقل كثافة في مراكزها مما هو متوقع.
يتراجع السياق التاريخي إلى الثلاثينيات عندما استنتج فريتز زويكي لأول مرة وجود المادة المظلمة من ديناميكيات كتل المجرات. منذ ذلك الحين، سعى تجارب مثل تلك في مصادم الهادرونات الكبير في CERN إلى الكشف المباشر، لكن لم ينجح أي منها. تقدم هذه الدراسة، المنشورة في مجلة الفيزياء الفلكية، نهجًا غير مباشر من خلال التركيز على التأثيرات الجاذبية.
التداعيات كبيرة: إذا تم التحقق منها، يمكن أن توجه النتائج المهام المستقبلية مثل تلسكوب يوكليد الفضائي، الذي أطلق في 2023 لكن تحليل البيانات مستمر حتى الثلاثينيات. يلاحظ النقاد، بما في ذلك عالم كونيات من هارفارد، أن النماذج، رغم وعدها، تعتمد على افتراضات حول كتل الجسيمات بين 1 و100 جيغا إلكترون فولت. 'إنه خطوة مثيرة، لكننا بحاجة إلى تأكيد مراقبة'، علق الخبير.
يؤكد البحث على السعي المستمر لكمية المادة المظلمة، التي يُقدر أنها تشكل 27% من محتوى الكتلة-الطاقة في الكون، مقارنة بـ5% للمادة العادية. لم يُلاحظ أي تناقضات عبر المواد المصدر، مع توافق جميع التفاصيل في الجدول الزمني والمنهجيات.