جانيميد – كاشف طبيعي للمادة المظلمة؟

قد يكون قمر جانيميد، أكبر أقمار كوكب المشتري، مسبارًا طبيعيًا قد يساعد البشر في اكتشاف آثار كميات كبيرة من المادة المظلمة في الكون لأول مرة.

جانيميد، أكبر أقمار كوكب المشتري وأكبر أقمار النظام الشمسي، قد يعمل ككاشف عملاق للمادة المظلمة. يعتقد الفيزيائيون أن جسيمات المادة المظلمة الكبيرة، إن وُجدت، قد تُكوّن فوهات مميزة على سطح جانيميد الجليدي.

منظر لقمر جانيميد من مركبة جونو الفضائية التابعة لناسا. (المصدر: ناسا)

يبحث العلماء عادةً عن المادة المظلمة على شكل جسيمات خفيفة للغاية تتفاعل بشكل ضعيف جدًا مع المادة العادية. ومع ذلك، تشير نظرية أخرى إلى أن المادة المظلمة قد توجد على شكل جسيمات كبيرة جدًا - تتراوح أحجامها بين كرات السلة والكويكبات - وهي نادرة للغاية ويصعب اكتشافها.

لأن جسيمات المادة المظلمة الكبيرة نادرة، يتطلب رصدها كاشفًا بحجم قمر أو كوكب عملاق. يُعدّ قمر جانيميد، بسطحه الجليدي القديم وغير المتغير إلى حد كبير، مرشحًا مثاليًا لحفظ آثار هذه التصادمات النادرة.

قد تتمكن البعثات الفضائية المستقبلية من رصد فوهات فريدة تُحدثها المادة المظلمة. وإذا عُثر عليها، فسيكون ذلك دليلاً هاماً على وجود نوع جديد من المادة المظلمة، ويفتح آفاقاً بحثية جديدة كلياً في الفيزياء الفلكية.

فوهة اصطدام مميزة على جانيميد. (المصدر: ناسا)

المادة المظلمة هي شكل من أشكال المادة لا ينبعث منه ضوء أو أي نوع من الإشعاع الذي يُمكن رصده بالتلسكوبات. ورغم استحالة رؤيتها مباشرةً، يعتقد العلماء بوجودها بسبب تأثيرها التجاذبي على المجرات والأجرام في الكون.

تدور المجرات أسرع مما يمكن تفسيره بكتلتها المرئية. هذا يشير إلى وجود كمية كبيرة من المادة "الخفية" التي تربطها جاذبيًا. تُشكل المادة المظلمة حوالي 85% من إجمالي كتلة الكون، لكننا لا نفهم منها إلا جزءًا ضئيلًا.

المادة المظلمة مهمة بشكل لا يصدق في الكون - ليس لأننا نفهمها، ولكن لأنها تحكم كيفية عمل الكون.

بناءً على كتل النجوم والكواكب التي نراها، يُفترض أن تنهار المجرات أثناء دورانها. لكنها في الواقع مستقرة، مما يشير إلى وجود قوة جذب إضافية من المادة المظلمة تربطها معًا.

بعد الانفجار العظيم بفترة وجيزة، ساهمت المادة المظلمة في تكوين عناقيد المجرات، والمجرات، وغيرها من البُنى الضخمة. لولا المادة المظلمة، لما كان الكون كما هو عليه اليوم، بل كان مجرد سحابة رقيقة من الغاز.

السطح المظلم لجانيميد - حيث يُحفظ تاريخ الاصطدامات. (المصدر: ناسا)

لأن المادة المظلمة لا تتفاعل مع الضوء، بل لها تأثير جاذبي قوي، فإنها قد تساعدنا على اختبار النظريات الفيزيائية الحالية وتوسيع نطاقها، مثل النسبية أو النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات. قد يؤدي اكتشاف المادة المظلمة إلى اكتشاف جسيمات أولية جديدة، أو حتى أبعاد إضافية. إنها بوابة لتوسيع فهم الإنسان لطبيعة الكون.

تبحث بعثاتٌ مثل مسبار جانيميد التابع لناسا عن آثارٍ للمادة المظلمة الكبيرة، وهي جسيماتٌ ربما تكون قد شكّلت الفوهات المميزة على سطح القمر الجليدي. إذا عُثر عليها، فستُحدث نقلةً نوعيةً في علم الفلك.

مينه هوان

المصدر: https://vtcnews.vn/ganymede-thiet-bi-do-vat-chat-toi-tu-nhien-ar960424.html