هل يمكن اعتبار المادة المظلمة سوائل كمومية بادرة جداً؟

البحث:

اشتركَ توم برودهرست (Tom Broadhurst) ـ وهو باحث  لمؤسسة اكيرباسك (Ikerbasque) في جامعة Basque Country مع علماء في جامعة تايوان الوطنية في جزء من بحث يستعرض المادة المظلمة، حيث بحثوا المادة المظلمة بحثاً معمقاً واقترحوا إجابات جديدة حول تشكيل المجرات وبنية الكون. نُـشرت تلك التنبؤات في مجلة نيتشر للفيزياء (Nature Physics)، حيث تتناقض مع بيانات حديثة قدمها تلسكوب الفضاء هابل.

في علم الكونيات، المادة المظلمة هي صيغة لمادة الجسيمات التي تتحرك ببطئ مقارنة مع الضوء، والتي تتفاعل ببطئ مع الأشعة الكهرومغناطيسية. تشير التقديرات إلى أن فقط جزء صغير من مادة الكون هي مادة باريونية، والتي تشكل النجوم والكواكب والكائنات الحية. والبقية تضم 80% من المادة  المظلمة والطاقة.

إن نظرية المادة المظلمة الباردة  تساعدنا على توضيح كيف إن الكون تطور من حالته الإبتدائية إلى التوزيع الحالي للمجرات والعناقيد لصيغة الكون الواسعة النطاق. على أيةٍ حال، كانت النظرية عاجزة على تفسير مُرض أو مقبول للمُشاهدات، لكن البحث الجديد لـ برودهرست وزملائه يُلقي ضوءاً جديداً في هذا المجال.

كما اوضح باحث مؤسسة ايكرباسك: «تقودنا المحاكاة الأولية لتكوين المجرات في هذا المجال، ولدينا إعادة تفسير المادة المظلمة الباردة بوصفها تكاثف بوز-آينشتاين» كذلك: «البوزونات الخفيفة جداً تكون تكاثفات وتشارك بنفس المقدار الكمي للدالة الموجية، كذلك إن أنماط التشويش (disturbance patterns) تكونت على المقاييس الفلكية في شكل موجات واسعة النطاق».

يمكن أن تستخدم هذه النظرية لتقترح إن جميع المجرات في هذا السياق ينبغي أن يكون في مراكزها موجات واقفة كبيرة للمادة المظلمة تدعى الموجات المنعزلة (solitons). وهذا ما يفسر الأنوية الغامضة المُشاهدة في المجرات القزمية المشتركة.

البحث يجعل من الممكن التنبؤ بتلك المجرات التي تكونت بوقت متأخر نسبياً في هذا السياق بالمقارنة مع تفسير الجسيمات الاعتيادية للمادة المظلمة الباردة. حيث قام الفريق بمقارنة هذه التنبؤات مع المشاهدات التي تم تحصيلها من تلسكوب الفضاء هابل.

 كانت النتائج واعدة جداً لأنها تفتح باب جديد على إن من المحتمل أن تكون المادة المظلمة هي سوائل كمومية باردة جداً تتحكم بتشكيل صيغة إلى الكون كله.

هذا ليس أول بحث ينشره توماس برودهرست في مجلة نيتشر، في عام 2012 شارك في جزء من بحث حول المجرة في حقبة عودة التأين؛ مرحلة إبتدائية للكون لم تكتشف مسبقاً، والتي يمكن أن تكون اول مجرة اكتشفت، فتح هذا البحث آفاق جديدة حول ظهور المجرات الأولى بعد الانفجار الكبير.

حصل توم برودهرست على الدكتوراه في الفيزياء من جامعة دورهام في المملكة المتحدة قام بالبحث في مراكز بحوث كبرى في المملكة المتحدة والولايات المتحدة والمانيا وإسرائيل واليابان وتايوان، حتي انضمامه إلى مؤسسة ايكيرباسك، ولديه 184 ورقة بحثية منشوة في المجلات العلمية الرائدة، وتلقى حتى الآن 11,800 شهادة تقديرية وعلمية، تم انضمامه في ايكرباسك ويعمل في قسم UPV/EHU’ للفيزياء النظرية، يركز على على الرصد الكوني والمادة المظلمة وتشكل المجرات.

المصدر: هنا