المادة المظلمة - هناك شعور متزايد بأننا نقترب من اكتشاف الطبيعة الحقيقية لهذه الأشياء المراوغة. على الأقل ، نحن نجري عددًا من التجارب التي يبدو أنها (لأسباب نظرية) تمتلك القدرة على التعرف عليها - وإذا لم تكن كذلك ... فربما حان الوقت لإعادة التفكير في لعبة الكرة بأكملها.
يمكن القول إن هناك متطلبين منفصلين تمامًا للمادة المظلمة لفهم مجموعة بياناتنا الحالية ومخططنا النظري للكون. أولاً ، يتطلب النموذج القياسي لعلم الكونيات (Lambda-Cold Dark Matter) أن 96 ٪ من الكون يتكون من أشياء ذات طبيعة غير معروفة لا يمكن ملاحظتها بشكل مباشر.
لا يمكن أن يكون حوالي ثلثي هذه الأشياء غير المعروفة مهمة لأنها تنمو على ما يبدو مع نمو الكون - لذلك نسميها الطاقة المظلمة. المكون المتبقي الذي نسميه المادة المظلمة لأنها تمثل أحد مكونات الجانب المظلم القادر على توليد الجاذبية. ولكن ذلك حول هذا الموضوع. في هذا السياق ، يتم استدعاء المادة المظلمة لموازنة الرياضيات - ضمن مجموعة من الصيغ التي تجهد بالفعل المصداقية من خلال إخبارنا أن 96 ٪ من الكون غير مرئي وغير قابل للكشف. لذا ، إذا كان هذا كل ما في الأمر للدفاع عن قضية المادة المظلمة ، فستكون مبررًا إذا شعرت ببعض الشك.
لكن المتطلب الثاني للمادة المظلمة أكثر ارتباطًا بالملاحظة السليمة والفيزياء التقليدية. إن المجرات - والطريقة التي تتجمع بها المجرات وتتفاعل ديناميكيًا - لا معنى لها إذا كانت تتكون من الأنواع المرئية وغيرها من أنواع المواد المعروفة التي تقع داخلها. درب التبانة نفسها تدور بطريقة تؤدي إلى تحطيم جزء كبير منها ، إذا لم تكن هناك مواد غير مرئية إضافية تولد المزيد من الجاذبية. لذلك هناك أسباب قوية للاعتقاد أنه يمكن أن يكون هناك شيء آخر حقًا.
كان هناك شقاق حديث حول المادة المظلمة في المجرات القزمة - على الرغم من أن هذا يدور حول ما إذا كانت جسيمات المادة المظلمة تتجمع مع بعضها البعض في المركز أو ما إذا كانت جسيمات نشطة تنتشر في جميع أنحاء المجرة. من الواضح أن البيانات تتناسب بشكل أفضل مع السيناريو الأخير ، الذي يتحدى الرأي السائد بأن المادة المظلمة "باردة" وعرضة للتكتل.
توفر مراجعة الأدبيات الحديثة حول Arxiv تغطية شاملة للوضع الحالي لعلوم المادة المظلمة. شجعت البيانات الأولية من المركبة الفضائية PAMELA ، التي تظهر تدفقًا غير عادي للأشعة الكونية ، التكهن بأن هذا قد ينتج عن إبادة المادة المظلمة أو التحلل. لم تحصل هذه النظرية على دعم واسع ، ولكن تم إحياء هذه التكهنات مؤخرًا مع اكتشاف FERMI-LAT لتدفقات غير متوقعة من البوزيترونات (أي المادة المضادة) - متبوعًا بإعلان أن FERMI-LAT وغيرها من التلسكوبات ستقوم ببحث مخصص لخطوط أشعة غاما الناشئة من إبادة المادة المظلمة أو الاضمحلال. هنا يفترض - أو على الأقل الافتراض - أن المادة المظلمة يمكن تدميرها داخل المراكز الساخنة والكثيفة والديناميكية للمجرات ، بما في ذلك مجرتنا.
لذا يمكن لعلوم الفضاء أن تقدم أدلة ظرفية على الأقل لواحد من أكبر الألغاز في علوم الفضاء - على الرغم من أن جميع النتائج حتى الآن غير حاسمة في أحسن الأحوال.
تبحث التجارب القائمة على الأرض عن أدلة أكثر مباشرة على طبيعة الجسيمات للمادة المظلمة. على سبيل المثال ، يبحث مصادم هادرون الكبير عن علامات توقيعات جسيمات التناظر الفائق. سوف يتناسب محايد المحاكاة المفترض بشكل جيد مع الخصائص المفترضة لجسيم المادة المظلمة (جسيم يتفاعل بشكل ضعيف مع مادة أخرى ، وله شحنة محايدة ، ومستقر على المقاييس الزمنية الكونية وليس له شحنة لون) ، ولكن لا توجد علامات على محايد ، أو أي شيء آخر فائق التناظر بوضوح ، حتى الآن.
هناك أيضًا تجارب ، مثل DAMA / LIBRA ، ومناجم الفحم في الأعماق وما شابه ، والتي تم تصميمها لتحديد الجسيمات الضخمة التفاعلية الضعيفة بشكل مباشر - على الرغم من أن النتائج حتى الآن كلها غير حاسمة بعض الشيء.
و "كل شيء غير حاسم" عبارة تمثل بشكل ملائم الحالة الحالية لعلم المادة المظلمة - نحن نظل واثقين من وجود شيء ما ، ولكن (اللعب الإجباري على الكلمات القادمة) ما زلنا في الظلام أكثر من أي وقت مضى حول ما هو بالضبط.
قراءة متعمقة: Capoziello et al مشكلة المادة المفقودة: من البحث عن المادة المظلمة إلى الفرضيات البديلة.
