من الممكن أن تكون المادة المظلمة تحتفظ بسر أكثر ظلامًا
المقدمة
تقارن الباحثون سلوك المادة المظلمة المفترض بالمجرات الفعلية.
المادة المظلمة والمادة المظلمة الباردة
تشير الفكرة السائدة بشأن المادة المظلمة إلى نظرية المادة المظلمة الباردة (CDM)، التي تفترض أن المادة المظلمة مكونة من جسيمات ذات سرعة منخفضة لا تتفاعل مع بعضها البعض. وقد تم مناقشة هذا الاعتقاد ومن الممكن أن يتم مناقشته مرة أخرى. قاد فريق من الباحثين من جامعة كاليفورنيا، ريفرسايد، بقيادة عالم الفلك هاي-بو يو، فكرة بديلة تفسر حالتين متطرفتين حيث لا تعمل المادة المظلمة الباردة بشكل جيد.
المادة المظلمة التفاعلية الذاتية
يعتقد يو وزملاؤه بدلاً من ذلك أن بعض القوى المظلمة تجعل جسيمات المادة المظلمة تتصادم مع بعضها البعض. وهذه هي المادة المظلمة التفاعلية الذاتية (SIDM).
المادة المظلمة الباردة والمادة المظلمة الساخنة
تعتبر المادة المظلمة “مظلمة” لأن تفاعلاتها مع المادة المرئية والإشعاع الكهرومغناطيسي ضعيفة أو غير موجودة. لا يمكن للضوء أن ينيرها بسبب عدم قدرتها على التفاعل بشكل كبير مع أي نوع من الإشعاع الكهرومغناطيسي. والسبب في أن المادة المظلمة تعتبر “باردة”، على الأقل وفقًا لنظرية المادة المظلمة الباردة، هو أن الجسيمات البطيئة تتحرك ببطء أكبر من سرعة الضوء.
المادة المظلمة التفاعلية الذاتية وتفسيرها
يتيح لنا الاعتقاد بوجود جسيمات غير مرئية تتفاعل إما بدفع بعضها البعض بعيدًا وخارجًا في هالة متباعدة، أو سحب بعضها البعض أقرب إليهم وداخل هالة كثيفة. ولكن أولاً، لماذا يُعتقد بشكل ساحق أن المادة المظلمة باردة؟
المزيد من الضوء على المادة المظلمة التفاعلية الذاتية
يتم اختبار ما إذا كانت المادة المظلمة التفاعلية الذاتية يمكن أن تفسر جانبًا من المادة المظلمة الباردة التي لا تعمل حقًا: فهي تكافح لشرح هالات المادة المظلمة الكثيفة جدًا والمتباعدة جدًا.
تأثير المادة المظلمة التفاعلية الذاتية على العدسة الجاذبة
تتعامل هذه السيناريو الثاني مع هالات المادة المظلمة الكثيفة جدًا التي تؤثر على العدسة الجاذبة. تحتوي هذه الهالات الكثيفة على ما يكفي من المادة المظلمة لثني الزمكان بحيث ينحني الضوء السافر من خلال تلك المنطقة من الفضاء أيضًا. بسبب هذه التشوهات، يتم تكبير الكائن الواقع خلف المجرة المحددة، على الرغم من أنه في كثير من الأحيان بطريقة ملتوية إلى حد ما. تدعم المادة المظلمة التفاعلية الذاتية أيضًا تركيزات المادة المظلمة الكافية للتأثير على العدسة الجاذبة لأن الجسيمات التي تتصادم يجب أن تكون قادرة على الذهاب إلى الداخل تمامًا كما يذهبون إلى الخارج. زيادة تقارب الجسيمات بعضها البعض يزيد من كثافة الهالة، ويمكن لجموعها أن تشكل كتلة ضخمة من المادة المظلمة تنتج عدسة جاذبة.
الاستنتاج
ما زلنا في الظلام بشأن المادة المظلمة في العديد من الطرق. حتى يتمكنا من اكتشافها مباشرة، يجب أن نعتمد على العمل النظري لمعرفة ما إذا كانت الأفكار مثل المادة المظلمة التفاعلية الذاتية قد تكون على شيء. ربما في يوم من الأيام، سنكون لدينا طريقة للكشف المباشر التي ستكشف أخيرًا أسرار المادة المظلمة.
المصدر: Astrophysical Journal Letters, 2023. DOI: 10.3847/2041-8213/ad0e09
المصدر: Elizabeth Rayne
اترك تعليقاً