غانيميد – كاشف طبيعي للمادة المظلمة؟

قد يكون قمر غانيميد، أكبر أقمار كوكب المشتري، هو الكاشف الطبيعي الذي سيساعد البشر على اكتشاف أولى آثار كميات كبيرة من المادة المظلمة في الكون.

قد يعمل قمر غانيميد، أكبر أقمار كوكب المشتري وأكبر قمر في المجموعة الشمسية، ككاشف عملاق للمادة المظلمة. ويعتقد الفيزيائيون أن جزيئات المادة المظلمة الكبيرة، إن وُجدت، قد تُحدث فوهات نيزكية غير عادية على سطح غانيميد الجليدي.

صورة لقمر غانيميد من مركبة جونو الفضائية التابعة لناسا. (المصدر: ناسا)

عادةً ما يبحث العلماء عن المادة المظلمة على أنها جسيمات فائقة الخفة تتفاعل بشكل ضعيف للغاية مع المادة العادية. ومع ذلك، تشير فرضية أخرى إلى أن المادة المظلمة قد توجد على شكل جسيمات كبيرة جدًا - يتراوح حجمها من حجم كرة السلة إلى حجم الكويكب - ولكنها نادرة للغاية ويصعب رصدها.

نظراً لندرة جسيمات المادة المظلمة الكبيرة، يتطلب رصدها كاشفاً ضخماً للغاية، كالقمر أو الكوكب. ويُعدّ غانيميد، بسطحه الجليدي القديم الذي لم يتغير كثيراً، مرشحاً مثالياً لحفظ آثار هذه التصادمات النادرة.

قد تُسهم مهمات استكشاف الفضاء المستقبلية في رصد فوهات نيزكية فريدة ناتجة عن المادة المظلمة. وإذا ما تم العثور عليها، فسيكون ذلك دليلاً حاسماً على وجود نوع جديد من المادة المظلمة، وسيفتح آفاقاً جديدة تماماً للبحث في الفيزياء الفلكية.

الفوهة النيزكية المميزة على غانيميد. (المصدر: ناسا)

المادة المظلمة هي شكل من أشكال المادة لا تُصدر ضوءًا أو أي نوع آخر من الإشعاع الذي يمكن رصده بواسطة التلسكوبات. ورغم أنها لا تُرى مباشرةً، يعتقد العلماء بوجودها نظرًا لتأثيرها الجاذبي على المجرات والأجرام السماوية في الكون.

تدور المجرات بسرعة تفوق ما يمكن تفسيره بكتلتها المرئية. يشير هذا إلى وجود كمية كبيرة من المادة "الخفية" التي تربطها ببعضها بفعل الجاذبية. تشكل المادة المظلمة حوالي 85% من إجمالي كتلة الكون، لكننا لا نفهم سوى جزء صغير منها.

المادة المظلمة مهمة للغاية في الكون - ليس لأننا نفهمها جيداً، ولكن لأنها تحكم كيفية عمل الكون.

لو اعتمدنا فقط على كتلة النجوم والكواكب التي نراها، لتفككت المجرات أثناء دورانها. لكن في الواقع، تبقى مستقرة، مما يشير إلى وجود قوة جاذبية إضافية من المادة المظلمة تُبقيها متماسكة.

مباشرةً بعد الانفجار العظيم، ساهمت المادة المظلمة في تكوين تجمعات المجرات والمجرات وغيرها من التراكيب الضخمة. لولا المادة المظلمة، لما كان الكون على شكله الحالي، بل لكان على الأرجح مجرد سحابة من الغاز الرقيق.

سطح غانيميد المظلم – مستودع لتاريخ الاصطدامات. (المصدر: ناسا)

لأن المادة المظلمة لا تتفاعل مع الضوء، ومع ذلك تمارس تأثيرًا جاذبيًا قويًا، فإنها قد تساعدنا في اختبار وتوسيع النظريات الفيزيائية الحالية مثل النسبية أو النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات. قد يؤدي اكتشاف المادة المظلمة إلى اكتشاف جسيمات أساسية جديدة، أو حتى أبعاد أخرى. إنها بوابة لتوسيع فهمنا لطبيعة الكون.

تبحث مهمات مثل مسبار غانيميد التابع لناسا عن آثار المادة المظلمة الضخمة - وهي جسيمات قد تُشكّل الفوهات المميزة الناتجة عن الاصطدامات على سطح هذا القمر الجليدي. وإذا تم اكتشافها، فسيكون ذلك إنجازًا كبيرًا في علم الفلك.

مينه هوان

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