العلماء يسعون لكشف لغز المادة السوداء في الكون

المادة السوداء أو المادة المظلمة، ظلت لعقود طويلة من أكبر الألغاز في علوم الفيزياء المعاصرةن لكن ومنذ ايام قليلة
تمكن أعضاء فريق بحث دولي من وضع أيديهم على ما قد يكون أول أثر مادي للمادة المظلمة وذلك أثناء بحثهم في الأشعة الكونية التي سجلتها محطة الفضاء الدولية، وهو ما يعد مؤشرا على اقتراب حل لغز هذه المادة التي تشكل أكثر من ربع الكون ولم تتسن رؤيتها قط.
وكان يعتقد وحتى الأسبوع الماضي أن المادة المظلمة تشكل نحو 24% من الكون بينما تشكل المادة العادية المكونة للمجرات والنجوم والكواكب حوالي 4.6%.

غير أن فريق القمر الاصطناعي بلانك التابع لوكالة الفضاء الأوروبية قال إن رسما بيانيا لأصداء الكون في بداية خلقه أظهر أن المادة المظلمة تشكل 26.8% من الكون بينما تشكل المادة العادية 4.9%

يقول الباحث كريستياني غالبياتي:“بدون المادة المظلمة، لن يكون الكون كما هو الآن. كمية المادة العادية لن تكون كافية لضمان تماسك مجموعات المجرات، وحتى تشكيل الكون كما نعرفه اليوم، لذلك فالمادة المظلمة هي محور سؤال فكري أساسي لفهم أصل نظامنا الكوني وتطوره”

تجربة “دارك سايد فيفيتي” تقوم على غرفة يتم فيها قياس الوقت اعتمادا على غاز الأرغون السائل والغازي.
الطاقة المنبعثة من جزيئات المادة السوداء يمكنها انتاج اشارات مختلفة اذا تفاعلت مع الأرغون. هذه الغرفة التي تحتوي على الأرجون وضعت بدورها في خزان معدني يحتوي على وماض وهو جهاز يكشف الجزيئات المكهربة بواسطة الومضات .

يقول باولو لومباردي:“إنها خطوة حاسمة. في هذه الأيام، نقوم بتثبيت مكبرات ضوئية، مجهزة بأجهزة استشعار يمكنها الكشف عن الضوء المنتج بواسطة الوماض وتحويل الضوء إلى إشارات كهربائية، ثم سيتم التعامل معه كل ذلك عن طريق نظام الكتروني ثم نمر لتحليل البيانات.”

الخزان الذي يحتوي على وماض يتم وضعه في خزان آخر، طوله أحد عشر مترا وقطره عشرة أمتار ويحتوي على ألف طن من المياه التي تحمي الأشعة الكونية . هذا الخزان يحتوي ايضا على اجهزة استشعار الضوء و كبسولة تحوي خمسين كيلوغراما من الأرغون السائل . في درجة حرارية معينة ينبعث الضوء من الأرغون ويطلق اليكترونات عندما يواجه جزيئات اخرى. يقولو كريستياني غالبياتي:“الأرغون هو أهم جزء من هذا المشروع لأنه المادة التي نستهدفها ببحثنا، فهو يمكن من الكشف عن الإشعاعات المؤينة بطريقتين، إما من خلال الإشعاع أو المادة المظلمة”.
هذا الرسم البياني سيوضح أي انبعاثات ضوء تسجل في حالة التفاعل مع الأرجون السائل. انه في الواقع الأرغون الموجود تحت الأرض، وليس في الغلاف الجوي، وهو ما يعني أنه خال من النشاط الإشعاعي.

الجزيئات التي تشكل المادة المظلمة ،إذا وجدت هذه الجزيئات طبعا، سيلتقطها جهاز خاص بذلك. هذا العمل الجبار يقوم به فريق من الخبراء الأميركيين والأوروبيين والصينيين. وينبغي الحفاظ على سرية التجربة لمدة 3 سنوات.