هل يمكن لجسيمات جديدة مقترحة أن تساهم في الكشف عن المادة المظلمة ؟

هل يمكن لجسيمات جديدة مقترحة أن تساهم في الكشف عن المادة المظلمة ؟

اقترح الباحثون جسيمات أساسية جديدة يمكن أن تفسر لماذا لم يتمكن أحد من الكشف عن "المادة المظلمة"، بحيث تبقى %85 من كتلة الكون بعيدة المنال و غير معروفة. و يعتقد بوجود المادة المظلمة من خلال آثار جاذبيتها على النجوم والمجرات، تأثيرها على الضوء، وبصماتها على الخلفية الكونية أو "شفق الإنفجار العظيم". و رغم كل هذه الأدلة الدامغة الغير مباشرة و الجهد التجريبي الكبير، نجد أنه لم يتمكن أحدٌ من اكتشاف المادة المظلمة مباشرة.

اقترح باحثون في جامعة "ساوثهامبتون" جسيما أساسيا جديدا يمكنه أن يفسر لماذا لم يتمكن أحدٌ من قبلُ من كشف "المادة المظلمة"، و لماذا تبقى %85 من كتلة الكون في عداد المفقودين.

و يعتقد بوجود المادة المظلمة بسبب آثار جاذبيتها على النجوم و المجرات، و تأثيرها على الضوء فيما يعرف بعدسة الجاذبية ( انحناء أشعة الضوء )، ومن خلال بصماتها على الخلفية الكونية للأشعة الدقيقة ( the Cosmic Microwave Background ) أو "شفق الإنفجار العظيم".

رغم وجود أدلة دامغة غير مباشرة وجهد تجريبي كبير، لا أحد تمكن من اكتشاف المادة المظلمة مباشرة. إن فيزياء الجسيمات تعطينا أدلة على ماهية المادة المظلمة، و الرؤيا المعتمدة هي أن لجسيمات المادة المظلمة كتلة كبيرة مقارنة بالجسيمات الأساسية، وبذلك يمكن تشبيهها بالذرات الثقيلة. بينما بالنسبة للفيزياء الفلكية فإن جسيمات المادة المظلمة تعتبر أخف وزنا، مع بعض الإستثناءات المعروفة، و يسلط هذا البحث الضوء حول نافذة لم تكن معروفة سابقا و التي يمكن أن توجد وفقا لحجج عامة تقدمها فيزياء الجسيمات و المستمدة من بعض النتائج المثيرة للدهشة.

الجسيمات المقترحة لها كتلة تساوي 100eV/c^2، و هي حوالي % 0.02 فقط من كتلة الإلكترون. و هي لا تتفاعل مع الضوء شأنها في ذلك شأن المادة المظلمة، بينما الغريب هو تفاعلها الشديد مع المادة العادية، و هو في الحقيقة تناقض صارخ مع اقتراحات أخرى، بحيث قد لا تتمكن من اختراق الغلاف الجوي، و بالتالي من غير المرجح الكشف عنها على الأرض، لذلك يخطط الباحثون لدمج عمليات البحث في تجربة الفضاء المخطط لها من قِبَل جمعية: "(Macroscopic quantum resonators (MAQRO" مع المشاركين بالفعل. و هناك جسيمات متناهية في الصغر، معلقة في الفضاء وتتعرض مباشرة لتدفق المادة المظلمة، و التي سيتم دفعها في مجرى تيار المادة المظلمة ثم إنجاز مراقبة حساسة لموقف هذه الجسيمات؛ وهو الشيء الذي من شأنه كشف معلومات عن طبيعة جسيمات هذه المادة المظلمة، إذا وُجِدت.

يقول الدكتور جيمس بيتمان - James Bateman (من قسم الفيزياء وعلم الفلك في جامعة ساوثامبتون وأحد المشاركين في الدراسة) : "إن هذا العمل يجمع بين بعض المجالات المختلفة جدا في الفيزياء، فهو يجمع بين الفيزياء النظرية للجسيمات، الرصد الفلكي بالأشعة السينية، والبصريات الكمومية التجريبية. إن اقتراح هذه الجسيمات أمر جنوني، و لكن في الوقت الراهن لا يبدو أن هناك أي تجارب أو ملاحظات تستبعد ذلك، فالمادة المظلمة واحدة من أكبر المشاكل التي لم يتم حلها في الفيزياء الحديثة، ونأمل أن يلهم اقتراحنا هذا آخرين في تطوير نظريات جسيمية مفصلة و اختبارات تجريبية أيضا''.

---------------------------
ترجمة: Aziz Amrar
تدقيق لغوي: Amin Afkir
تصميم: Achraf Bartya
----------------------------

المصدر: http://www.sciencedaily.com/releases/2015/01/150129094110.htm
هل يمكن لجسيمات جديدة مقترحة أن تساهم في الكشف عن المادة المظلمة ؟

اقترح الباحثون جسيمات أساسية جديدة يمكن أن تفسر لماذا لم يتمكن أحد من الكشف عن "المادة المظلمة"، بحيث تبقى %85 من كتلة الكون بعيدة المنال و غير معروفة. و يعتقد بوجود المادة المظلمة من خلال آثار جاذبيتها على النجوم والمجرات، تأثيرها على الضوء، وبصماتها على الخلفية الكونية أو "شفق الإنفجار العظيم". و رغم كل هذه الأدلة الدامغة الغير مباشرة و الجهد التجريبي الكبير، نجد أنه لم يتمكن أحدٌ من اكتشاف المادة المظلمة مباشرة.

اقترح باحثون في جامعة "ساوثهامبتون" جسيما أساسيا جديدا يمكنه أن يفسر لماذا لم يتمكن أحدٌ من قبلُ من كشف "المادة المظلمة"، و لماذا تبقى %85 من كتلة الكون في عداد المفقودين.

و يعتقد بوجود المادة المظلمة بسبب آثار جاذبيتها على النجوم و المجرات، و تأثيرها على الضوء فيما يعرف بعدسة الجاذبية ( انحناء أشعة الضوء )، ومن خلال بصماتها على الخلفية الكونية للأشعة الدقيقة ( the Cosmic Microwave Background ) أو "شفق الإنفجار العظيم".

رغم وجود أدلة دامغة غير مباشرة وجهد تجريبي كبير، لا أحد تمكن من اكتشاف المادة المظلمة مباشرة. إن فيزياء الجسيمات تعطينا أدلة على ماهية المادة المظلمة، و الرؤيا المعتمدة هي أن لجسيمات المادة المظلمة كتلة كبيرة مقارنة بالجسيمات الأساسية، وبذلك يمكن تشبيهها بالذرات الثقيلة. بينما بالنسبة للفيزياء الفلكية فإن جسيمات المادة المظلمة تعتبر أخف وزنا، مع بعض الإستثناءات المعروفة، و يسلط هذا البحث الضوء حول نافذة لم تكن معروفة سابقا و التي يمكن أن توجد وفقا لحجج عامة تقدمها فيزياء الجسيمات و المستمدة من بعض النتائج المثيرة للدهشة.

الجسيمات المقترحة لها كتلة تساوي 100eV/c^2، و هي حوالي % 0.02 فقط من كتلة الإلكترون. و هي لا تتفاعل مع الضوء شأنها في ذلك شأن المادة المظلمة، بينما الغريب هو تفاعلها الشديد مع المادة العادية، و هو في الحقيقة تناقض صارخ مع اقتراحات أخرى، بحيث قد لا تتمكن من اختراق الغلاف الجوي، و بالتالي من غير المرجح الكشف عنها على الأرض، لذلك يخطط الباحثون لدمج عمليات البحث في تجربة الفضاء المخطط لها من قِبَل جمعية: "(Macroscopic quantum resonators (MAQRO" مع المشاركين بالفعل. و هناك جسيمات متناهية في الصغر، معلقة في الفضاء وتتعرض مباشرة لتدفق المادة المظلمة، و التي سيتم دفعها في مجرى تيار المادة المظلمة ثم إنجاز مراقبة حساسة لموقف هذه الجسيمات؛ وهو الشيء الذي من شأنه كشف معلومات عن طبيعة جسيمات هذه المادة المظلمة، إذا وُجِدت.

يقول الدكتور جيمس بيتمان - James Bateman (من قسم الفيزياء وعلم الفلك في جامعة ساوثامبتون وأحد المشاركين في الدراسة) : "إن هذا العمل يجمع بين بعض المجالات المختلفة جدا في الفيزياء، فهو يجمع بين الفيزياء النظرية للجسيمات، الرصد الفلكي بالأشعة السينية، والبصريات الكمومية التجريبية. إن اقتراح هذه الجسيمات أمر جنوني، و لكن في الوقت الراهن لا يبدو أن هناك أي تجارب أو ملاحظات تستبعد ذلك، فالمادة المظلمة واحدة من أكبر المشاكل التي لم يتم حلها في الفيزياء الحديثة، ونأمل أن يلهم اقتراحنا هذا آخرين في تطوير نظريات جسيمية مفصلة و اختبارات تجريبية أيضا''.



المصدر: http://www.sciencedaily.com/releases/2015/01/150129094110.htm