دراسة جديدة: طبيعة المادة المظلمة قد تغير فهمنا للكون تماما

يكشف بحث جديد أن المادة المظلمة لا يمكن أن تكون ثقيلة جدًا وإلا فإنها ستحطم أفضل نموذج لدينا للكون.

وبحسب موقع “الفضاء”، فإن الغالبية العظمى من علماء الكونيات تعتقد أن هناك بعض الظواهر التي يمكن تفسيرها بوجود المادة المظلمة، وهي شكل افتراضي للمادة ضخمة للغاية ومحايدة كهربائيا ولا تتفاعل مع المواد العادية. المادة إلا نادرا، وتتشكل هذه المادة المظلمة… معظم الكتلة الموجودة في الكون، وهي أكبر بكثير من كمية المادة المضيئة.

لا تزال هوية المادة المظلمة لغزا، حيث فشلت التجارب المصممة للكشف عن تصادم نادر في اكتشاف أي شيء، لكن هذه التجارب ركزت على استهداف نطاق كتلة محدد: ما يقرب من 10 إلى 1000 جيجا إلكترون فولت (GeV) أي ما يعادل مليار إلكترون فولت.

يقع هذا في نطاق أثقل الجسيمات المعروفة، مثل بوزون W والكوارك القمي، لعقود من الزمن، وقد فضل المنظرون نطاق الكتلة هذا لأن العديد من الامتدادات البسيطة للنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات تنبأت بوجود مثل هذه الجسيمات.

ولكن لأننا لم نعثر على أي شيء بعد، فقد بدأنا نتساءل عما إذا كانت المادة المظلمة أخف أو أثقل مما كنا نعتقد. لكن المادة المظلمة الأثقل تواجه بعض المشكلات الخطيرة، وفقًا لورقة جديدة نُشرت في قاعدة بيانات ما قبل الطباعة arXiv.

المشكلة هي أن المادة المظلمة تتفاعل أحيانًا مع المادة العادية، وإن كان ذلك نادرًا، لكن في بداية الكون، عندما كان الكون أكثر سخونة وكثافة، كانت هذه التفاعلات أكثر تكرارًا.

في نهاية المطاف، مع توسع الكون وتبريده، تباطأت هذه التفاعلات ثم توقفت، مما تسبب في “تجميد” المادة المظلمة وبقائها صامتة في الخلفية.