بقلم بيساخ بنسون • 30 سبتمبر 2025
تل أبيب، 30 سبتمبر 2025 (TPS-IL) — حدد علماء إسرائيليون طريقة رائدة لدراسة المادة المظلمة، مما يوفر نافذة مباشرة على المادة الغامضة التي تشكل معظم مادة الكون، حسبما أعلنت جامعة تل أبيب يوم الاثنين.
المادة المظلمة هي نوع من المادة لا يصدر أو يمتص أو يعكس الضوء، مما يجعلها غير مرئية للتلسكوبات. يعرف العلماء بوجودها فقط بسبب تأثيراتها الجاذبية على المجرات والبنية واسعة النطاق للكون. ويقدر أن حوالي 85% من كل المادة في الكون هي مادة مظلمة، ومع ذلك يظل تركيبها مجهولاً، حيث لم يتم اكتشاف أي جسيم للمادة المظلمة بشكل مباشر.
تقترح الدراسة الجديدة، بقيادة البروفيسور رينان باركانا من كلية ساكلر للفيزياء وعلم الفلك بجامعة تل أبيب، اكتشاف موجات الراديو الخافتة المنبعثة خلال الفترة المبكرة للكون، وهي العصور المظلمة الكونية، بعد حوالي 100 مليون سنة من الانفجار العظيم. يشير البحث، المنشور في مجلة Nature Astronomy، إلى أن المادة المظلمة شكلت تكتلات كثيفة في هذه المرحلة المبكرة، وجذبت غاز الهيدروجين وأنتجت انبعاثات راديوية ضعيفة ولكن قابلة للقياس.
قال باركانا: “اكتشف تلسكوب جيمس ويب الفضائي الجديد التابع لناسا مؤخرًا مجرات بعيدة يصل ضوءها إلينا من حوالي 300 مليون سنة بعد الانفجار العظيم. تبحث أبحاثنا الجديدة في حقبة أقدم وأكثر غموضًا: العصور المظلمة الكونية، بعد 100 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم”.
وأضاف: “تتنبأ المحاكاة الحاسوبية بأن المادة المظلمة في جميع أنحاء الكون كانت تشكل تكتلات كثيفة، والتي ستساعد لاحقًا في تكوين النجوم والمجرات الأولى. يعتمد الحجم المتوقع لهذه التكتلات على خصائص المادة المظلمة غير المعروفة، وبالتالي يمكن أن يساعد في تسليط الضوء عليها، ولكن لا يمكن رؤيتها مباشرة. ومع ذلك، جذبت هذه التكتلات المادة المظلمة غاز الهيدروجين وتسببت في انبعاث موجات راديو أقوى. نتوقع أن التأثير التراكمي لكل هذا يمكن اكتشافه باستخدام هوائيات الراديو التي تقيس متوسط شدة الراديو في السماء”.
يعد رصد هذه الإشارات تحديًا تقنيًا لأن الغلاف الجوي للأرض يحجب موجات الراديو الخافتة، مما يتطلب استخدام تلسكوبات فضائية – قد يتم نشرها على القمر لمزيد من الاستقرار.
وأشار التقرير إلى أن “نحن نشهد سباقًا فضائيًا دوليًا تسعى فيه العديد من البلدان للعودة إلى القمر بمسابير ورواد فضاء. تبحث وكالات الفضاء في الولايات المتحدة وأوروبا والصين والهند عن أهداف علمية جديرة للتنمية القمرية، ويكتشف اكتشاف موجات الراديو من العصور المظلمة الكونية هدفًا مقنعًا”.
يُتوقع أن تنتج الفترات اللاحقة، مثل فجر الكون عندما تشكلت النجوم الأولى، إشارات راديو أقوى. يمكن قياس هذه الإشارات من الأرض، على الرغم من أن تفسيرها معقد بسبب تأثير تكوين النجوم. باركانا جزء من مشروع “مصفوفة الكيلومتر المربع” (SKA)، وهو مشروع دولي ينشر 80 ألف هوائي راديو في أستراليا لرسم خرائط هذه الانبعاثات وتتبع بصمات تكتلات المادة المظلمة المبكرة عبر السماء.
قال باركانا: “يجب أن تكون إشارة الراديو من العصور المظلمة الكونية ضعيفة نسبيًا، ولكن إذا كان يمكن التغلب على التحديات الرصدية، فستفتح آفاقًا جديدة لاختبار طبيعة المادة المظلمة. في الكون الحالي، تفاعلت المادة المظلمة مع النجوم والمجرات لمليارات السنين، مما يجعل من الصعب فك خصائصها. إن رصدها في الكون المبكر يمنحنا مختبرًا نقيًا، قد يكشف عن ماهية المادة المظلمة بالفعل”.
قال باركانا: “عندما يفتح العلماء نافذة رصد جديدة، عادة ما تتبعها اكتشافات مفاجئة. الهدف الأسمى للفيزياء هو الكشف عن خصائص المادة المظلمة. يشير هذا البحث إلى طريقة قد نتمكن بها أخيرًا من القيام بذلك، من خلال ضبط قنوات الراديو الكونية للكون المبكر وإلقاء نظرة على الهيكل الخفي الذي بنيت عليه جميع المجرات، بما في ذلك مجرتنا درب التبانة”.