تجربة تعد بحل أحد أكبر ألغاز الكون

اقترب العلماء من حل أحد أكبر أسرار الكون، وذلك بعد أن عثروا على أدلة مثيرة يمكن أن تفسر قريبا ماهية المادة المظلمة، وهي تشكل 95% من "المادة" الكونية التي نعلم بوجودها، ولا نستطيع، مع ذلك، رؤيتها أو رصدها باستخدام الأدوات العلمية التقليدية.

 

وتقول صحيفة "إندبندنت" البريطانية، في تقرير نشرته أخيرا، إن النتائج الأولى لتجربة أجرتها محطة الفضاء الدولية، بكلفة 1.3 مليار جنيه استرليني، تشير إلى أن المادة المظلمة تتكون من جسيمات دون ذرية تخترق جميع مناطق الفضاء، وتتمتع بقوة جاذبية تؤثر على تحركات أكبر الأجسام الكونية، بدءا من الكواكب والأنظمة الشمسية ووصولا إلى النجوم والمجرات.

 

وعلى مدى عقود، تجادل علماء الكون بشأن طبيعة المادة المظلمة. حيث تبين التقديرات أننا لا نستطيع رؤية سوى 5% من المادة الموجودة في الكون، بما فيها النجوم والمجرات وغيرها من الأجسام المرئية، وأن 24% من كتلة الكون تتمثل في مادة مظلمة غير مرئية، فيما تتكون النسبة المتبقية من شيء أكثر غموضا يعرف بالطاقة المظلمة.

 

وأشار بعض علماء الكون إلى أن "الكتلة المفقودة" من الكون تتكون من كائنات ضخمة، مثل الأقزام البنية، لا تبعث الضوء، فيما أشار خبراء آخرون إلى احتمال وجود محيط كوني من الجسيمات دون الذرية التي تتخلل كل مكان، ولا تتفاعل، مع ذلك، مع المادة العادية.

 

وأخيرا، أزاح مطياف ألفا المغناطيسي المثبت على متن محطة الفضاء الدولية الستار عن أقوى أدلة حتى الآن على احتمال تكون المادة المظلمة من جسيمات دون ذرية تعرف بالنيوترالينوات، وتتفاعل مع بعضها البعض على نحو ضعيف للغاية إلى درجة أنها تمر عبر الأرض مباشرة دون توقف.

 

وكشف البروفيسور سام تينغ، الذي قاد تجربة مطياف ألفا المغناطيسي، عن بيانات الأشهر الـ18 الأولى من هذه التجربة في ندوة علمية أقيمت في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية في جنيف، غير أنه خيب أمل الكثيرين من خلال رفضه تأكيد أن المادة المظلمة وجدت في الواقع.

 

وقال البروفيسور تينغ: "إن هذه الملاحظات تدل على وجود ظاهرة فيزيائية جديدة." وأضاف إن نتائج التجربة تدعم، في الأساس، وجود المادة المظلمة في هيئة جسيمات دون ذرية، ولكن إيجاد تفسيرات أخرى لهذه النتائج لا يزال ممكنا.

 

ورداً على أسئلة حول ما إذا كانت لديه نتائج أولية أخرى تدعم نظرية النيوترالينوات، قال البروفيسور تينغ: "لم يسبق لي أن كنت على خطأ، وهذه تجربة صعبة للغاية."

 

وتابع: "لقد أمضينا 18 عاما في بناء هذا الراصد. ولن يكون أحد مغفلا بما يكفي لتكرار هذه التجربة، ولذا فإننا نريد أن نقوم بها بشكل صحيح".

 

ولا ترصد تجربة مطياف ألفا المغناطيسي النيوترالينوات بصورة مباشرة. ولكنها صممت، بدلا من ذلك، لترصد الإلكترونات والجسيمات موجبة الشحنة التي تعرف بالبوزيترونات، والتي تنطلق، من الناحية النظرية، عند اصطدام النيوترالينوات في عملية تعرف باسم الإبادة.

 

وبالفعل، فقد كشف مطياف ألفا المغناطيسي عن فائض من البوزيترونات يدعم نموذج الجسيمات دون الذرية من المادة المظلمة، غير أن هذه الجسيمات موجبة الشحنة يمكن أن تكون أيضا نتيجة لتفاعلات نووية تجري في نجوم مشعة بعيدة نجوم نيوترونية دوارة في الفضاء.

 

وقال البروفيسور تينغ: "تعد تجربة مطياف ألفا المغناطيسي أول تجربة تصل نسبة دقتها في الفضاء إلى 1%. وهذه هي نسبة الدقة التي ستسمح لنا أن نحدد ما إذا كانت ملاحظة البوزيترونات التي توصلنا إليها تعود للمادة المظلمة أو النجوم المشعة".

 

وأضاف: "على مدى الأشهر المقبلة، سوف يتمكن مطياف ألفا المغناطيسي من إخبارنا بشكل قاطع بما إذا كانت هذه البوزيترونات تشكل مؤشرا إلى المادة المظلمة، أو ما إذا كانت تعود إلى أصول أخرى".