إشارة غامضة حول الأرض قد تكشف عن المادة المظلمة

علماء يابانيون حوّلوا الأرض بأسرها إلى كاشف عملاق للمادة المظلمة، فرصدوا إشارات غامضة للفوتونات المظلمة والأكسيونات تستحق مزيداً من التحقيق.

تحرير
ألمعي · هيئة التحرير
النشر
٦ سبتمبر ٢٠٢٦
المصدر
ScienceDaily ↗
القراءات
١
الوقت
قراءة دقيقتين
تمثيل فني للأرض وإشارات المادة المظلمة المحيطة بها

في خطوة إبداعية تُقلب المعادلة التقليدية في بحث المادة المظلمة، حوّل باحثون يابانيون الكوكب الأرضي بأسره إلى أداة كشف ضخمة، مستعينين بالمجال المغناطيسي للأرض وغلافها الجوي لرصد جسيمات افتراضية شديدة الخفة. وأسفر هذا النهج عن قيود أشد صرامة بمئة مرة على تفاعلات الأكسيونات مقارنةً بالتجارب الأرضية السابقة، فضلاً عن رصد إشارات مثيرة للاهتمام تُعزى إلى الفوتون المظلم، وإن ظل التحقق من أصلها قيد الدراسة.

المادة المظلمة لغز كوني عمره عقود؛ فهي المكوّن الذي يُشكّل قرابة 27 بالمئة من محتوى الكون ولم يُرَ له أي أثر مباشر حتى اليوم، إذ لا تنبعث منه أشعة كهرومغناطيسية ولا تتفاعل معها، غير أن أثره الجاذبي الهائل يُشكّل بنية المجرات ويتحكم في توزعها. وتتصدر قائمة المرشحين لتفسيرها جسيمات الأكسيون، وهي جسيمات افتراضية خفيفة الكتلة جداً اقترحها الفيزيائيون أصلاً لحل إشكالية في الفيزياء النووية، وكذلك الفوتون المظلم، النظير الافتراضي لفوتون الضوء الذي يُقال إنه يتفاعل مع المادة المظلمة دون المادة العادية.

الأرض كاشفاً كونياً

طوّر الباحثون من جامعات كيوتو وهيروشيما وجامعة نيهون إطاراً نظرياً جديداً يُوسّع نطاق البحث ليشمل ترددات تصل إلى 30 هرتز، متجاوزاً الحد السابق البالغ هرتزاً واحداً، وذلك بمراعاة الموصلية الكهربائية للغلاف الجوي. وحلّل الفريق بيانات المجال الجيومغناطيسي المُجمَّعة على امتداد عقد كامل بين عامَي 2012 و2022.

وتجويف الأرض-الغلاف الأيوني: المنطقة المحصورة بين سطح الأرض الموصّل وطبقات الغلاف الأيوني الموصّلة بدورها. يعمل هذا التجويف مُضخّماً طبيعياً للموجات الكهرومغناطيسية، وكما يُفسّر الباحث الرئيسي أتسوشي تاروياً: "يعمل تجويف الأرض-الغلاف الأيوني كرنّان طبيعي يُضخّم الموجات الكهرومغناطيسية"، مما يجعله أداةً بالغة الحساسية لرصد إشارات الجسيمات الافتراضية خفيفة الكتلة.

نتائج لافتة

أسفر التحليل عن قيود على تفاعلات الأكسيون أشد صرامة بنحو مئة مرة من التجارب الأرضية السابقة، وتُنافس في دقتها أفضل ما أنتجته الرصدات الفلكية. والأكثر إثارة للاهتمام: رصد عدة إشارات مرشحة للفوتون المظلم تستحق مزيداً من التحقيق، وإن كان الباحثون يُحذّرون من التسرع في الاستنتاج قبل استبعاد التفسيرات البديلة.

يمتلك العالم العربي بنية تحتية علمية واعدة يمكن توظيفها في مجال فيزياء الجسيمات؛ فمنشأة سيسامي (SESAME) في الأردن — وهي مسرّع الجسيمات الإقليمي الذي انطلق عام 2017 بمشاركة مصر والأردن والسعودية وفلسطين وباحثين من دول عربية أخرى — تُمثّل نموذجاً لتعاون علمي عربي دولي في الفيزياء التجريبية. وبينما تُركّز سيسامي حالياً على الضوء التوافقي لتطبيقات بيولوجية وطبية، فإن التوسع نحو فيزياء الجسيمات والبحث عن المادة المظلمة يظل هدفاً استراتيجياً مُمكناً، خاصةً بعد نجاح الشراكة الأردنية-الإقليمية في إدارة هذه المنشأة الفريدة من نوعها.

ما لا يزال مجهولاً

تبقى هوية المادة المظلمة الحقيقية مجهولة حتى اللحظة. وعلى الرغم من القيود الجديدة الصارمة، فإن القيود لا تعني الاكتشاف؛ فالباحثون يُضيّقون نطاق المجهول خطوة خطوة. غير أن هذا النهج الجديد يُقدّم للفيزيائيين "وسيلة قوية لتوسيع البحوث المستقبلية" باستخدام الخصائص الكهرومغناطيسية للكواكب.

من المثير للتأمل أن أضخم كواشف المادة المظلمة في العالم لم تكن مجمّعات معدنية ضخمة تحت الأرض فحسب، بل الكوكب الذي نعيش عليه بمجمله.

المصدر الأصلي
ScienceDaily
قراءة المقال الأصلي ↗
قصة اليوم · كل صباح

أعجبك التقرير؟ استلم واحداً كل صباح.

قصةٌ تقنية واحدة تستحقّ وقتك، بالعربية. بلا إعلانات، بلا إزعاج.

بلا إعلانات · إلغاء الاشتراك بنقرة واحدة · بياناتك آمنة

اقرأ أيضًا

المزيد من علوم

قمر اتصالات صناعي يحلّق في الفضاء فوق الأرض

تقرير: سوق الاتصالات الساتلية يبلغ 145 مليار دولار بحلول 2035

تقرير نوفاسبيس يتوقع نمو سوق خدمات الاتصالات الساتلية إلى 145 مليار دولار بحلول 2035، مع تحوّل كبير من البث التلفزيوني إلى خدمات البيانات والإنترنت الفضائي.

SpaceNews
رسم توضيحي لديناصور السبينوصور وهو يسبح في الماء

دراسة جديدة: السبينوصور قضى معظم حياته في الماء لا على البر

باحثون من جامعة ييل يستخدمون تعلم الآلة لتحليل نسب أطراف أكثر من 11 ألف عيّنة، ويؤكدون أن السبينوصور كان مائي المعيشة بدرجة كبيرة خلال العصر الطباشيري.

ScienceDaily
رسم توضيحي لمنظومة سي دي-35 2722 يظهر النجم والقزم البني والتابع الخارجي المرشّح

علماء الفلك يكتشفون ما قد يكون أول قمر خارج المجموعة الشمسية

رصد فريق دولي بتلسكوب "في إل تي" جرماً بكتلة كوكب المشتري يدور حول قزم بني، في أول دليل محتمل على وجود قمر خارجي يتحدى تعريفات الكواكب والأقمار المعروفة.

ScienceDaily
صورة توضيحية لأحد أقمار ستارلينك الصناعية التابعة لشركة سبيس إكس

خدمة ستارلينك تعود لطبيعتها في أوكرانيا بعد تدخل ترامب لدى ماسك

عادت خدمة ستارشيلد العسكرية التابعة لستارلينك للعمل بشكل طبيعي في أوكرانيا، بعد فترة تقييد أثّرت على سيطرة الجيش على طائراته المسيّرة وتدخّل الرئيس الأمريكي شخصيًا لحل الأزمة.

TechCrunch
رسم توضيحي لمجرة بعيدة تحتوي على ثلاثة ثقوب سوداء هائلة نشطة

اكتشاف ثلاثة ثقوب سوداء هائلة في مجرة من فجر الكون

رصد فريق بحثي من معهد ماكس بلانك ثلاثة ثقوب سوداء هائلة نشطة تتغذى في آنٍ واحد داخل مجرة واحدة تبعد نحو 12.5 مليار سنة ضوئية، في أول اكتشاف موثق من نوعه في الكون المبكر باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي.

ScienceDaily
مادة موصلة فائقة تطفو فوق مغناطيس بفعل خاصية الطفو المغناطيسي

خلل خفي يهدد أربعين عاماً من فهمنا للموصلات الفائقة

تصوير ثلاثي الأبعاد بالأشعة السينية يكشف أن موصلاً فائقاً دُرس لعقود ليس متجانساً كما كان يُفترض، بل يحتوي على حدود بلورية واسعة قد تضعف توصيله الفائق.

ScienceDaily