رصد المادة المظلمة المنبثقة من محور الشمس

قد تكون الإشارة غير المألوفة التي حددها مرصد الفضاء الأوروبي أول عملية مباشرة لرصد جزيئات المادة المظلمة بحسب رأي علماء الفلك.

لا تزال النتائج تجريبية وقد يتطلب التحقق منها سنوات عدة. لكن إذا تم التأكد منها، ستشكل تقدماً جذرياً في طريقة فهم العلماء للكون.

لا يمكن رؤية المادة المظلمة لكن يُقال إن هذه المادة الغامضة تشكّل نحو 85% من مجموع المواد في الكون. يُقال أيضاً إن شبكة المادة المظلمة التي تمتد في أنحاء الفضاء تمنح الكون بنيته، مع أن علماء الفيزياء فشلوا حتى الآن في رصدها بطريقة مباشرة.

رصد الباحثون في جامعة ليستر إشارة مثيرة للفضول بعد 15 سنة من القياسات المأخوذة من مرصد {إكس إم إم – نيوتن} التابع لوكالة الفضاء الأوروبية. فلاحظوا أن قوة الأشعة السينية التي سجلتها المركبة الفضائية ترتفع بنسبة 10% تقريباً كلما تقيس حدود حقل الأرض المغناطيسي المقابل للشمس.

قال عالم الفلك أندي ريد إن النماذج التقليدية للكون فشلت في شرح هذا الأثر. بحسب رأيه، عند فلترة المجرات والنجوم ومصادر الأشعة السينية الساطعة الأخرى، كان من المتوقع أن تبقى قوة الأشعة السينية في الفضاء على حالها، بغض النظر عن توقيت أخذ القياس.

في ظل غياب أي تفسير في مجال الفيزياء التقليدية، دقق العلماء في نظريات أكثر غرابة. بدت إحدى النظريات مناسبة. هي تتمحور حول الجزيئات النظرية للمادة المظلمة (أي الأكسيونات) التي تتدفق من محور الشمس وتنتج الأشعة السينية حين تصطدم بحقل الأرض المغناطيسي.

صرّح ريد لصحيفة {ذي غارديان}: {إذا كان النموذج صائباً، قد يعني ذلك أننا نشاهد الأكسيونات التي يمكن أن تفسر طبيعة عنصر معين في المادة المظلمة التي يؤكد الجميع على وجودها. الاختلاف في خلفية الأشعة السينية صلب ومثير للاهتمام. ما هو السبب المحتمل؟ جرّبنا جميع التفسيرات التقليدية، لكن لم ينجح أي منها. لذا لجأنا إلى هذه الأفكار الغريبة}.

قال مارتن بارستو، رئيس الجمعية الفلكية الملكية: {إنها نتيجة مدهشة. إذا تم التأكد منها، ستعكس أول رصد مباشر لتحديد جزيئات المادة المظلمة الهاربة وسيكون لها أثر مباشر على نظريتنا عن الكون}.

توفي المشرف الرئيس على الدراسة، جورج فرايزر، بعد يوم على تقديم التقرير إلى مجلة {الإشعارات الشهرية} التابعة للجمعية الفلكية الملكية. فكتب في الدراسة: {من المنطقي على ما يبدو أن يتم إنتاج الأكسيونات (المواد المرشّحة في جزيئات المادة المظلمة) في محور الشمس تزامناً مع تحويل الأشعة السينية في حقل الأرض المغناطيسي}.

تجادل الباحثون حول وجود المادة المظلمة منذ عام 1933، حين لاحظ عالم الفلك السويسري فريتز زويكي أن جزءاً من المادة غير المنظورة يفرض جاذبية على مجرة بعيدة. تبحث تجارب عدة راهناً عن المادة المظلمة، لكن لم يجد أي منها أدلة ملموسة على وجود تلك الجزيئات.

قال ريد: {تبدو خلفية الأشعة السينية (أي السماء بعد إزالة مصادر الأشعة السينية الساطعة) غير متغيرة كلما نظرنا إليها. لكننا اكتشفنا إشارة موسمية في خلفية الأشعة السينية، لكن من دون تفسير تقليدي لها، مع أنها تتماشى مع اكتشاف الأكسيونات}.

أضاف ريد: {هذه الاكتشافات المثيرة للاهتمام التي وردت في دراسة جورج الأخيرة قد تشكل إنجازاً فعلياً وقد تفتح المجال أمام نشوء فيزياء جديدة وقد تكون لها تداعيات هائلة لا تقتصر على فهمنا لسماء الأشعة السينية الحقيقية بل تصل إلى حد التعرف إلى المادة المظلمة التي تطغى على محتوى الكتل في الكون}.

إذا رصد فريق جامعة ليستر جزيئات الأكسيونات، تصبح الكيانات الطيفية خفيفة جداً في ظل وجود كتلة حول مئات مليارات الإلكترونات.

قال ريد إن مرصد شاندرا للأشعة السينية التابع لوكالة {ناسا} رصد إشارة مماثلة. لكن قد يمر بعض الوقت للتأكد من تلك الإشارة: {خلال بضع سنوات، قد نتمكن من مضاعفة مجموعة البيانات المستخلصة من مرصد {إكس إم إم – نيوتن} وتحليلها بدقة أكبر}.

أوضح كريستيان بيك الذي عمل على الأكسيونات في كلية كوين ماري في جامعة لندن: {يمكن أن تكون الأكسيونات في المادة المظلمة أو الجزيئات التي تشبهها مسؤولة عن هذه الظاهرة لأنها قد تتحول إلى فوتونات في حقل الأرض المغناطيسي. قد يكون هذا الاكتشاف بالغ الأهمية}.

ثم أضاف: {لكن لم نتأكد من إمكان استبعاد أي تفسير آخر للأثر الذي تم قياسه. كي يكون الاكتشاف الحقيقي للمادة المظلمة مقنعاً بالنسبة إلى معظم العلماء، لا بد من توافر نتائج متماسكة من تجارب مختلفة ترتكز على استعمال وسائل رصد متنوعة، إلى جانب المظاهر التي رصدها فريق جامعة ليستر}.