قوة خفية في المادة المظلمة تُربك العلماء: النتائج معاكسة للتوقعات تماماً

لطالما اعتُبرت المادة المظلمة مادةً غامضة تستجيب لقوة الجاذبية وحدها، دون أن تُبدي أي تفاعل مع الضوء أو الإشعاع الكهرومغناطيسي. غير أن دراسة حديثة نُشرت في دورية Journal of Cosmology and Astroparticle Physics تفتح باباً جديداً من التساؤلات: ماذا لو كانت المادة المظلمة تمتلك قوةً خاصة بها؟

درس الفريق البحثي سيناريوهات يمتلك فيها جسيم المادة المظلمة قوةً جاذبة إضافية طويلة المدى فوق جاذبية الجاذبية العادية. والنتيجة المفاجئة أن هذه القوة الإضافية لا تُسرّع نمو البنى الكونية كما كان منتظراً، بل تميل إلى إبطائه بشكل مناقض للتوقعات المبدئية.

السبب يكمن في تأثير مزدوج: نعم، القوة الخفية تُعزّز تجمّع المادة المظلمة في كتل أكثر كثافة، لكنها في الوقت ذاته تُغيّر آلية توسع الكون. مع مرور الوقت، تبدو جسيمات المادة المظلمة وكأنها «تفقد كتلتها» تدريجياً في ظل هذا التفاعل، مما يُوهن قوتها الجاذبية ويعوّض التكثيف الأولي.

تتزايد دوافع البحث في هذه «القوة المظلمة» المحتملة مع تراكم بيانات رصدية دقيقة أظهرت تناقضات طفيفة لكن دالّة بين ما ترصده مختلف أدوات القياس الكونية. فقياسات تمدد الكون وقياسات إشعاع الخلفية الكونية الميكروي لا تروي في بعض الأحيان القصة ذاتها تماماً، كما أن توقعات الكتلة الكونية الكبرى تبدو في حالات معينة أعلى مما ترصده الأدوات الفعلية.

يُعدّ النموذج القياسي لعلم الكونيات (ΛCDM) من أنجح النماذج في تاريخ الفيزياء، لكن الشذوذات المتراكمة تدفع العلماء إلى التساؤل عما إذا كان النموذج يفتقر إلى مكوّن أساسي. تُقدّم هذه الدراسة إطاراً نظرياً محتملاً يُعيد تفسير هذه الشذوذات دون نقض النموذج بأسره.

يندرج هذا البحث ضمن مسيرة علمية تتسع فيها مشاركة الباحثين العرب تدريجياً. ففي جامعة الملك عبدالله للعلوم والتقنية (كاوست) في السعودية وجامعة نيويورك أبوظبي، ينخرط علماء في نمذجة المادة المظلمة وفيزياء الجسيمات. وتُسهم بعض الجامعات المصرية والجزائرية في برامج بحثية دولية مرتبطة بعلم الكونيات. وتُقدّم نتائج من هذا القبيل مادةً خاماً ثميناً تدفع هذه المراكز الناشئة إلى الانخراط في حل أعمق ألغاز الكون.

استخدم الفريق البحثي مزيجاً من الحسابات النظرية والبيانات الكونية الرصدية لدراسة كيفية تأثير هذا التفاعل الخفي على تاريخ التمدد الكوني وعلى نمو البنى واسعة النطاق كالمجرات وعناقيدها.

لا تزال هذه الفرضية في طور الاختبار النظري وتحتاج إلى تأكيد رصدي إضافي. غير أنها تفتح آفاقاً بحثية جديدة وتُعمّق فهمنا لكيفية تشكّل الكون الذي نراه اليوم، في خطوة قد تُقرّبنا من حل ألغاز الفيزياء الفلكية الكبرى.