نحن نعلم أن المادة المظلمة موجودة. علاوة على ذلك ، سيكون العلماء مضغوطين بشدة لشرح ما يفسر آثار الجاذبية التي يرونها بشكل روتيني في العمل في الكون.
لعقود ، سعى العلماء لإثبات وجودها من خلال تحطيم البروتونات معًا في مصادم هادرون الكبير. لسوء الحظ ، لم تقدم هذه الجهود أي دليل ملموس.
وبالتالي ، قد يكون الوقت قد حان لإعادة التفكير في المادة المظلمة. ولدى الفيزيائيين ديفيد م. جاكوبس ، وجلين د. ستاركمان ، وبريان لين من جامعة كيس ويسترن ريزيرف نظرية تقوم بذلك بالضبط ، حتى لو بدت غريبة بعض الشيء.
في دراستهم الجديدة ، يجادلون بأنه بدلاً من المادة المظلمة التي تتكون من جزيئات أولية غير مرئية ولا تنبعث أو تمتص الضوء والإشعاع الكهرومغناطيسي ، فإنها تأخذ شكل قطع من المادة تختلف اختلافًا كبيرًا من حيث الكتلة والحجم.
كما هو الحال ، هناك العديد من المرشحين الرئيسيين لما يمكن أن تكون المادة المظلمة ، والتي تتراوح من الجسيمات الضخمة المتفاعلة الضعيفة (المعروفة أيضًا باسم WIMPs) إلى الأكسيونات. هؤلاء المرشحون جذابون ، وخاصة WIMPs ، لأن وجود مثل هذه الجسيمات قد يساعد في تأكيد نظرية التناظر الفائق - والتي بدورها يمكن أن تساعد في أن تؤدي إلى نظرية عمل كل شيء (ToE).
ولكن حتى الآن ، لم يتم الحصول على أي دليل يثبت بشكل قاطع وجود أي منهما. إلى جانب كونها ضرورية من أجل أن تعمل النسبية العامة ، تبدو هذه الكتلة غير المرئية مضمونة لتبقى غير مرئية للكشف.
وفقًا لجاكوبز ، ستاركمان ، ولين ، يمكن أن يشير هذا إلى وجود المادة المظلمة داخل نطاق المادة الطبيعية. على وجه الخصوص ، ينظرون في إمكانية أن تتكون المادة المظلمة من أجسام ماكروسكوبية - والتي يطلق عليها "وحدات الماكرو" - التي يمكن تمييزها بوحدات من الجرام والسنتيمتر المربع على التوالي.
لا تعد وحدات الماكرو أكبر بكثير من WIMPS والإكسونات ، ولكن يمكن تجميعها من الجسيمات في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات - مثل الكواركات واللبتونات من الكون المبكر - بدلاً من طلب فيزياء جديدة لتفسير وجودها. يظل WIMPS و axions مرشحين محتملين للمادة المظلمة ، لكن جاكوبس وستاركمان يجادلان بأن هناك سببًا للبحث في مكان آخر.
وقال ستاركمان لمجلة الفضاء عبر البريد الإلكتروني: "إن إمكانية أن تكون المادة المظلمة مجهرية وحتى أن تنبثق من النموذج القياسي أمر قديم ولكنه مثير". "إنها الإمكانية الأكثر اقتصادا ، وفي مواجهة فشلنا حتى الآن في العثور على مرشحين للمادة المظلمة في كاشفات المادة المظلمة لدينا ، أو جعلهم في مسرعاتنا ، فهو يستحق اهتمامنا المتجدد."
بعد القضاء على معظم المواد العادية - بما في ذلك المشتري الفاشل ، والأقزام البيضاء ، والنجوم النيوترونية ، والثقوب السوداء النجمية ، والثقوب السوداء في مراكز المجرات ، والنيوترينوات ذات الكتلة الكبيرة - كمرشحين محتملين ، حول الفيزيائيون تركيزهم على الأنواع الغريبة.
ومع ذلك ، فإن المادة التي كانت في مكان ما بين العادي والغريب - أقارب النجوم النيوترونية أو النوى الكبيرة - تركت على الطاولة ، حسبما قال ستاركمان. "نقول أقارب لأنهم على الأرجح لديهم مزيج كبير من الكواركات الغريبة ، والتي يتم تصنيعها في مسرعات وعادة ما تكون لها حياة قصيرة للغاية".
على الرغم من أن الكواركات الغريبة غير مستقرة للغاية ، يشير ستاركمان إلى أن النيوترونات أيضًا غير مستقرة للغاية. ولكن في الهيليوم ، المرتبط بالبروتونات المستقرة ، تظل النيوترونات مستقرة.
قال ستاركمان: "هذا يفتح إمكانية أن مادة نووية غريبة مستقرة صنعت في بدايات الكون والمادة المظلمة ليست أكثر من قطع من المواد النووية الغريبة أو غيرها من حالات الكواركات المربوطة ، أو الباريونات ، التي هي نفسها مصنوعة من الكواركات".
هذه المادة المظلمة تناسب النموذج القياسي.
ربما يكون هذا هو الجانب الأكثر جاذبية في نظرية الماكرو: فكرة أن المادة المظلمة ، التي يعتمد عليها نموذجنا الكوني للكون ، يمكن إثباتها دون الحاجة إلى جزيئات إضافية.
ومع ذلك ، فإن فكرة أن الكون مليء بكتلة غير مرئية مكتنزة بدلاً من عدد لا يحصى من الجسيمات غير المرئية تجعل الكون يبدو غريبًا بعض الشيء ، أليس كذلك؟
