أخبار العالم

نحو فيزياء جديدة يرى العلماء أن المادة المظلمة هي مادة ذاتية التفاعل



ويعتقد علماء من المدرسة الدولية للدراسات المتقدمة في إيطاليا أن المادة المظلمة قد تكون مادة تتفاعل ذاتيا.

وتوصل العلماء إلى هذا الاستنتاج بغض النظر عن وجهة النظر السائدة بأن المادة المظلمة تتكون من جسيمات باردة لا تصطدم بأي شيء أبدا ولا تتفاعل ولا تستجيب إلا للجاذبية. ونشر العلماء نتائج دراستهم في مجلة “علم الفلك والفيزياء الفلكية”.

وباستخدام المحاكاة الحاسوبية، قام الباحثون بتحليل ما يحدث داخل El Gordo (“الرجل السمين” بالإسبانية)، وهي مجموعة عملاقة من المجرات تبعد سبعة مليارات سنة ضوئية عن الأرض.

أظهرت الحسابات أن النموذج القياسي المقبول عمومًا للفيزياء لا يفسر الفرق الملحوظ في هذه المجموعة بين نقاط الكثافة القصوى للمادة المظلمة ومكوناتها الضخمة الأخرى، ولكن يمكن تفسيره بما يسمى SIDM (المادة المظلمة ذاتية التفاعل). النموذج الذي بموجبه تتبادل جزيئات المادة المظلمة الطاقة. من خلال الاصطدامات.

وأوضح ريكاردو فالدارنيني، الذي قاد الدراسة: “هناك اعتقاد واسع النطاق بأن المادة المظلمة تتكون من جسيمات باردة لا تصطدم بأي شيء أبدًا ولا تتفاعل ولا تستجيب إلا للجاذبية. ومع ذلك، هناك عدد من الملاحظات والاكتشافات التي لم يتم تفسيرها بمساعدة النموذج القياسي.

يعد إثبات خصائص “الاصطدام” للمادة المظلمة ونظرية SIDM أمرًا صعبًا للغاية. ومع ذلك، على مسافة العديد من السنوات الضوئية منا، هناك “مختبرات” فريدة من نوعها يمكن أن تكون مفيدة للغاية لهذا الغرض – تراكمات ضخمة من المجرات ذات كتلة تبلغ حوالي 10-15 كتلة شمسية، ويعد El Gordo أحد هذه المختبرات. أكبر هذه التجمعات. معروف.

وفقًا للنموذج القياسي، عندما تندمج مجموعات من المجرات، فإن الغاز الذي يشكل جزءًا من الكتلة الإجمالية سوف يتصرف بشكل مختلف عن المكونات الأخرى، وهي المادة المظلمة والهياكل الكثيفة نسبيًا للمجرات نفسها. سوف يبدد الغاز جزءًا من طاقته الأولية. ولهذا السبب، بعد الاصطدام، ستكون المناطق الأكثر كثافة في الغاز أصغر مقارنة بالمناطق الأكثر كثافة في المادة المظلمة والمجرات.

يتكون العنقود المجري El Gordo من مجموعتين فرعيتين ضخمتين، المجموعة الشمالية الغربية والمجموعة الجنوبية الشرقية. اتضح أن ذروة إشعاع الأشعة السينية في المجموعة الجنوبية الشرقية، والتي ترتبط في مجموعات المجرات بالغاز المجري الساخن، أكبر في عمليات الرصد من ذروة المادة المظلمة. يتم إزاحة مركز كثافة المادة المظلمة في المجموعة الشمالية الغربية بالنسبة إلى مركز الكتلة. في الكتلة الشمالية الغربية، لا توجد أعلى كثافة للمجرات في وسط الكتلة.

أظهرت عمليات المحاكاة الحاسوبية أن الوضع الحالي لا يمكن تفسيره إلا إذا تفاعلت المادة المظلمة مع نفسها.

ومع ذلك، هناك أيضًا تناقضات حتى في نموذج SIDM حيث يكون نشاط المادة المظلمة أعلى مما تفترضه هذه النظرية.

يشير هذا إلى أن نماذج SIDM الحالية يجب اعتبارها مجرد تقديرات تقريبية، وأن العمليات الفيزيائية الأساسية التي تصف تفاعلات المادة المظلمة في عمليات اندماج العناقيد الكبيرة هي أكثر تعقيدًا مما يمكن تمثيله بشكل مناسب من خلال نهج يعتمد على تشتت جسيمات المادة المظلمة.





المصدر

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى