علماء يكشفون حقائق مثيرة عن المادة المظلمة للكون.. ما علاقتها بالغلاف الجوي؟

ربما تسبح الأرض عبر محيط من المادة المظلمة، وقد تعمل الأمواج الموجودة في ذلك المحيط غير المرئي الذي يصطدم بالغلاف الجوي العلوي لكوكبنا، على توليد موجات راديوية قابلة للاكتشاف تسمح لنا أخيرًا بالعثور على هذا المكوّن بعيد المنال من الكون، وفقًا لبحث نظري جديد.

نظريات إثبات وجود المادة المظلمة

وبحسب مجلة «live science» العلمية، تشير مجموعة كبيرة من الأدلة الفيزيائية الفلكية والكونية إلى وجود المادة المظلمة بالفعل، بدءًا من منحنيات الدوران لبعض المجرات التي لا يمكن تفسيرها، وحتى نمو أكبر الهياكل في الكون، إذ كانت محاولات العلماء لتفسير هذا التنوع الواسع من الملاحظات باستخدام صيغ بديلة للجاذبية جميعها باءت بالفشل، وهو ما جعل الغالبية العظمى منهم يعتقدون أنّ المادة المظلمة هي شكل غير معروف من المادة التي نادرًا ما تتفاعل مع الضوء أو مع المادة العادية.

هذه الفكرة الواسعة تشمل الكثير من الاحتمالات، فقد تكون المادة المظلمة مكونة أساسًا من جسيمات ضخمة، لكن عمليات البحث عن هذا النوع من الجسيمات كانت فارغة إلى حد كبير، لذا يعتقد العلماء أنّ هذه المادة المظلمة خفيفة بشكل استثنائي، إما في شكل جسيمات نظرية تُعرف باسم «الأكسيونات» أو كشكل غريب من الفوتون الذي يحمل القليل من الكتلة.

ومع تلك الخفة المذهلة التي تكون أخف بملايين المرات من أخف الجسيمات المعروفة، يمكن للمادة المظلمة أن تتصرف بطرق غريبة جدًا، وبدلًا من الظهور كرصاصات نقطية فردية، ستتصرف المادة المظلمة بشكل أشبه بالموجات الكبيرة التي تدور حول الكون، وفي دراسة حديثة؛ اكتشف الفيزيائيون نماذج للمادة المظلمة فائقة الخفة التي لم تكن مظلمة تمامًا، مما يسمح لها بتفاعل نادر للغاية مع المادة العادية، إلا أنّه بالكاد ما تسجل هذه التفاعلات، ولا تنتج أي شيء يمكن اكتشافه، ولكن في حالات نادرة، تفاعلت المادة المظلمة والمادة الطبيعية بما يكفي لإنتاج كمية كبيرة من موجات الراديو.

ويحدث هذا التفاعل عندما تصطدم المادة المظلمة بالبلازما وعندما يصطف تردد موجات المادة المظلمة مع تردد موجات البلازما، وهو ما يؤدي إلى حدوث رنين يتسبب في تضخيم التفاعل وإنتاج إشعاع على شكل موجات راديو بسبب تفاعل المادة المظلمة مع بيئات مثل الإكليل الشمسي، في حين اكتشف العلماء نقطة تفاعل أقرب بكثير إلى الأرض وهي الغلاف الأيوني لكوكبنا.

أيونات الغلاف الجوي تتفاعل مع المادة المظلمة

ويعتبر الغلاف الأيوني للأرض هو الطبقة الرقيقة والساخنة من الغلاف الجوي العلوي، ويتكون من مجموعة فضفاضة من الجسيمات المتأينة (المشحونة) التي تعرف بالبلازما، ومن الطبيعي أن تمر عبره موجات، اكتشف الباحثون أنّها يمكن أن تتفاعل مع موجات من المادة المظلمة الافتراضية التي قد تغمر الأرض.

وسيكون من الصعب اكتشاف موجات الراديو الناتجة عن هذا التفاعل، لكن وجد الباحثون أنّه باستخدام راديو هوائي يجري ضبطه بعناية للبحث عن تردد معين لموجات الراديو على مدار عام، قد يتمكنون من اكتشاف هذه الموجات، خاصة وأنّ الغلاف الأيوني يعكس العديد من موجات الراديو من الفضاء الأعمق بشكل طبيعي ما يجعله خاليًا من الإشارات الملوثة، كما أنّه يقع فوقنا مباشرة، ويسهل الوصول إليه، وهو بالفعل موضع مراقبة ودراسة مستمرة.

وتشير الأبحاث إلى أنّ هذا الشكل من المادة المظلمة نظري للغاية، وسيستغرق سنوات، إن لم يكن عقودًا، لإتقان تقنية المراقبة للبحث عن موجات الراديو هذه، ولكن إذا نجح الأمر، فسيكون بمثابة منجم ذهب، مما يسمح لنا بدراسة أحد أكثر العناصر غموضًا في الكون الموجودة على عتبة بابنا الكونية. 

المصدر: الوطن