[ابن القيم]

البحث عن المادة المعتمة
يسود اعتقاد بأن المادة هي شيء ما «هناك في مكان ما»
لكننا لن نفهمها فعلا ما لم نأتِ بها إلى الأرض
لو استطعنا رؤية المادة المعتمة لبدت مجرة درب التبانة مكانا مختلفا تماما فالقرص الحلزوني حيث تستقر معظم النجوم سيكون ملتفا بضباب كثيف من جسيمات المادة المعتمة ويعتقد الفلكيون أن الضباب المعتم أكثف من ذلك القرص بعشر مرات وأن قطره يبلغ عشرة أضعاف قطر القرص.
ليس الكون من حولنا على الحال التي يظهر بها لنا فالنجوم تشكل أقل من واحد في المئة من كتلته ويشكل الغاز المتخلخل برمته مع أشكال المادة العادية الأخرى أقل من خمسة في المئة وتشير تحركات هذه المادة المرئية إلى أنها مجرد حطام طاف على بحر غير مرئي من مادة مجهولة إننا لا نعرف سوى القليل عن ذلك البحر والعبارات التي نستخدمها لوصف مكوناته من قبيل «المادة المعتمة» و«الطاقة المعتمة» ليست سوى تعبيرات عن جهلنا بها.
وعلى مدى 70 عاما جمع الفلكيون بانتظام أدلة غير مباشرة عن وجود المادة المعتمة والجميع تقريبا يتقبلون ذلك على أنه حقيقة لكن الدليل الظرفي غير شافٍ لأنه لا يستطيع استبعاد البدائل بشكل حاسم ومن أمثلتها قوانين الفيزياء المعدلة كما أنه لا يستطيع كشف الكثير من خصائص المادة المفترضة إن كل ما نعرفه بشكل جوهري هو أن المادة المعتمة تتكتل معا موفرة مرتكزا ثقاليا للمجرات وللبُنى الأكبر من قبيل تجمعات المجرات لكن المؤكد تقريبا هو أنها تتكون من نوع من الجسيمات الأولية غير المكتشفة حتى الآن والطاقة المعتمة وعلى الرغم من اسمها المماثل إلى حد مربك أيضا هي جوهر منفصل لم يظهر في المشهد إلا منذ عام 1998 إنها منتشرة في الفضاء بشكل متجانس وتبدي ضغطا سالبا وتسبب تسارع توسع الكون.
وفي النهاية سيتعين على تفاصيل هذه المكونات المعتمة أن تُستكمل لا بوساطة علم الفلك بل بوساطة فيزياء الجسيمات فعلى مدى السنوات الثماني الماضية وضع هذان المجالان مواردهما معا والتقيا في اجتماعات من قبيل مؤتمرات حول مصادر المادة والطاقة المعتمتين في الكون وكشفها لقد كان الهدف هو العثور على طرق لكشف المادة المعتمة ودراستها باستخدام التقانات نفسها التي كانت باهرة النجاح في تحليل جسيمات كالپوزيترونات والنيوترينوهات فبدلا من استنتاج وجود المادة المعتمة من خلال النظر إلى أجسام نائية يمكن للعلماء أن يبحثوا عنها هنا على الأرض.
نظرة إجمالية
يعتقد معظم الفلكيين أن السماوات مملوءة بالمادة المعتمة لكن أرصادهم ليست بالدقة التي توفر برهانا لا لبس فيه ناهيك عن قياس الخصائص التفصيلية للمادة المفترضة أما فيزيائيو الجسيمات فهم يحاولون معالجة المسألة ببناء مكاشيف للبحث عن المادة المعتمة أثناء تدفقها عبر الأرض.
إن جسيمات المادة المعتمة وعلى الرغم من مقاومتها للتآثر مع المادة العادية يمكنها فعل ذلك أحيانا فعندما يصدم مثل هذا الجسيم نواة ذرة ترتد النواة وتضرب الذرات المحيطة وتحرر طاقة على شكل حرارة أو ضوء.
يكمن الحل الحقيقي في التمييز بين تحرير الطاقة هذا وبين آثار السيرورات غير المجدية مثل الاضمحلال الإشعاعي فقد تكون هذه الآثار هي المسؤولة عن ادعاءات كشف المادة المعتمة حتى الآن.

إن البحث عن جسيمات المادة المعتمة واحدة من أصعب التجارب التي جرى القيام بها على الإطلاق في مجال الفيزياء ففي المؤتمر الأول عبَّر المشاركون عن انعدام ثقتهم التام بمقدرة أي مكشاف جسيمات في مختبر أرضي على تسجيل مادة معتمة فحساسية حتى أفضل أدوات القياس كانت أخفض بألف مرة عمَّا يمكِّنها من التقاط أنواع مفترضة من المادة المعتمة لكن ومنذئذ تحسنت حساسية الكشف ألف ضعف ويتوقع مصنعو أدوات القياس أن يحققوا تضاعفا آخر يبلغ ألف مرة فقد بدأ أخيرا ما يزيد على 15 عاما من البحث والتطوير في طرائق الكشف يُؤتي ثماره وقريبا يمكن أن نعرف ماهية الكون فعلا فإما أن يثبت أن المادة المعتمة حقيقة وإما سيتعين على النظريات التي تقوم عليها الفيزياء الحديثة أن تُقتل بسلاحها.
عبر المرآة
ما نوع الجسيم الذي يمكن أن تتكون المادة المعتمة منه؟ يوفر الرصد الفلكي والنظرية الفلكية بعض المؤشرات العامة حول ذلك إنها لا يمكن أن تكون پروتونات أو نيوترونات أو أي شيء كان في وقت ما مكونا من پروتونات أو نيوترونات مثل النجوم الكبيرة الكتلة التي غدت ثقوبا سوداء فوفقا لحسابات تكوين الجسيمات PARTICLE SYNTHESIS أثناء الانفجار الأعظم فإن عدد هذه الجسيمات أقل كثيرا مما يلزم لتكوين المادة المعتمة وقد تعززت تلك الحسابات بقياسات أجريت على الهدروجين والهليوم والليثيوم التي تكونت في بداية الكون.
ولا يمكن أيضا لأكثر من جزء ضئيل من المادة المعتمة أن يكون نيوترينوهات ذلك النوع الخفيف الوزن من الجسيمات المنطلقة في الفضاء دون أن تقترن بأي ذرة لقد شكلت النيوترينوهات في وقت ما إمكانية قوية للمادة المعتمة ولايزال دورها موضع نقاش لكن التجارب بيَّنت أنها ربما تكون أخف وزنا بكثير إضافة إلى ذلك فهي ساخنة أي إنها كانت في بداية الكون تتحرك بسرعة تقارب سرعة الضوء لقد كانت الجسيمات الساخنة سريعة الحركة إلى درجة منعتها من الاستقرار في البنى الكونية المرصودة.
إن أفضل اتفاق مع الأرصاد الفلكية يتضمن مادة معتمة «باردة» وهي مصطلح يشير إلى جسيم ما غير مكتشف تحرك ببطء أثناء تكونه وعلى الرغم من أن للمادة المعتمة مشكلاتها الخاصة في تفسير البنى الكونية فإن معظم علماء الكون يعدون هذه المشكلات صغيرة مقارنة بالصعوبات التي تواجهها فرضيات بديلة إن النموذج المعياري الحالي للجسيمات الأولية لا يحتوي على أمثلة لجسيمات يمكنها أن تخدم كمادة معتمة باردة، لكن امتدادات لذلك النموذج، كانت قد طُوِّرت لأسباب منفصلة تماما عن احتياجات علم الفلك توفر أمثلة عديدة معقولة.
.........
والختام السلام

[TeNSoR]

جزاك الله خيراً يا اخي
لكني اظن ان هذه الفكرة تشبه فكرة الاثير التي سادت قديماً
لكنها من الاكيد انه سيتضح عنها ماهو اغرب من الحالي ولا اظن بوجودها

[محمود الجنابي]

بارك الله فيك اخي الكريم

[sara2001]

المادة والطاقة المظلمة













1.الطاقة المظلمة :



كانت الطاقة المظلمة قد دخلت الحلبة الفلكية عام 1998بعدما قامت مجموعتان من علماء الفلك بعملية مسح للنجوم المتفجرة أو مايطلق عليها بالمستعرات العظمي, في عدد من المجرات النائية . و للتعرف علي كيفية عمل الطاقة المظلمة نجد أن العلماء محتاجون لقياس خواصها بالتفصيل وخصوصا لايمكن دراستها إلا في فضاء حيث الحجم الهائل للكون يجعل من الإمكان ملاحظة تاثيرها . فأولي الخطوات قياس كثافته والضغط داخله, وتغيره مع الوقت .ومن خلال مسبر الطاقة المظلمةDark Energy Probe ومسبر الإنتفاخ الكوني Inflation Probe وغيرهما ، سيتحقق تقنية عالية لدراسة هذا التأثير . حيث سيعطون معلومات تحقق قياسات دقيقة .ومن خلال العينات الضئيلة التي أمد العلماء بها تلسكوب هبل الفضائي . بينت الحاجة لآلة تحقق غرضا معينا حبث يقوم بقياسات لخواص المادة المظلمة أحسن. لأن من خلال هذه المعلومات سوف يتحدد ما إذا كانت الطاقة حقيقة ثابتة كما إفترض إينشتين ،أو أنها تغيرت خلال الزمن الكوني كما إفترض بعض علماء نظريات الأوتار؟

فالمعلومات الحقيقية التي ستجيب علي هذه التساؤلات سوف تمكن علماء الفيزياء الفلكية من إكتشاف من أين جاءت الطاقة المظلمة ، وما سيكون عليه مستقبل الكون .

وتعتبر الطاقة المظلمة في علم الكونيات شكلا إفتراضيا من أشكال الطاقة تخترق الفضاء الكوني ولها خاصية الضغط السالب وتعتبر قوة جاذبة طاردة "repulsive gravitational force" وهي نوع من أشكال المادة بالكون من الضروري وجودها كقوة دافعة ، ليتسارع في تمدده .وكانت الطاقة المظلمة قد إقترح إينشتين وجودها بالكون كآلية لتعادل الجاذبية الكونية, و ليظل الكون في حالة ثبات واستقرار .وكان قد إفترض وجود هذه المادة المظلمة كآلية توازن الجاذبية الكونية .مما يؤدي إلي إنتظام الكون واستقراره في الفضاء المترامي .إلا أن هذه الفرضية لم تعد مقبولة ومتداولة عندما أعلنها إينشتين في نسبيته قي مطلع القرن الماضي, ولاسيما بعد إكتشاف إدوين هيل أن الكون كان يتمدد . ولفترة طويلة ظلت الطاقة المظلمة نظرية مهملة ،حيث كانت تعتبر ضربا من الفضول التاريخي والعلمي .لكن القياسات الحديثة لبعد مسافة المستعر الأعظم البعيد من الأرض والخلفية الميكرويفية الكونية ، بينت هذه القياسات ان ثمة شكلا من الطاقة المظلمة لها وجود.وهذه الطاقة لخاصيتها النابذة ،نجدها قد جعلت الكون يتمدد ويتسارع في تمدده ولا يتباطيء .كما هو متوقع في حالة وجود مادة نقية موجودة بالكون . مما جعل الكون متسارعا كما هو ملاحظ ،عندما ننظر للمستعر الأعظم البعيد . وكان من خلال اكتشاف هذه الطاقة المظلمة ، قد اكتشف مؤخرا أن تمدد الكون يتزايد في سرعته بسبب هذه الطاقة المظلمة الخفية. مما جعل الفضاء يتباعد عن بعضه بمعدل شبه ثابت .وهذا الإكتشاف الجديد كان مقبولا علي نطاق واسع لأنه يفسر كثيرا من الملاحظات الغامضة . حيث لأول وهلة ، بدا لعلماء الفلك أن معدل تمدد الكون يتزايد .وهذه الملاحظات قد أفصح عنها النجم المستعر الأعظم (Ia) ،الذي كان قد عزز الشواهد التي تواردت من خلال الهندسة الكروية والتكوين البنائي والعمر الكوني وتجمع المجرات .مما بين أن ثابت إينشتين الكوني حقيقة .لأن طاقة الكون تهيمن من خلال فضاء خال حيث فيه تأثير جاذبيته تقوم بسحب الكون بعيدا .

وطالما ليس لدينا مؤكدات حول نظرية الطاقة المظلمة ، فكل ما نعرفه عنها ،هو مجرد إكتشاف غير متوقع . لأن مايسود فهمنا هو كيفية اتحاد ميكانيكا الكم مع الجاذبية الكونية . مما جعل العلماء يتنبأون بكمية من الطاقة المظلمة أكبر مما لاحظوه. لأن بعض النظريات الحديثة كانت تتنبأ بأن كمية الطاقة المظلمة تتناقص مع الوقت بدلا من أن تظل ثابتة حسب مفهوم إينشتين .وهذا ما جعل الطاقة المظلمة لهذا السبب ،أكثر إثارة في تطور الفيزياء الأساسية. حيث تبدو أنها تضبط إيقاع تمدد الكون .ولايمكن التنبؤ من خلالها بمصيره بدون فهمنا الظاهري لطبيعة هذه الطاقة المظلمة . ومع تنامي هذا المفهوم سيستطيع العلماء الإجابة علي سؤال يتبادر للذهن .وهو ..هل الكون سيظل باقيا للأبد؟.حقيقة هذا سؤا ل حير العلماء . فلم يجدوا له جوابا شافيا أو تفسيرا منطقيا . فالعلماء يحدسون بأن الطاقة المظلمة والخفية تسرع تمدد الكون. فمن خلال مراقبتهم وملاحظاتهم لتفجير مستعر أعظم يبعد 10 بليون سنة ضوئية . قد لاحظوا أن الكون يتسارع في تمدده من خلال طاقة مظلمة بسرعة أكبر مما كان عليه في الماضي .

فاكتشاف هذا المستعر القصي ، قد أحي نظرية إينشتين المنسية ، و التي إقترح فيها شيوع طاقة مظلمة غامضة بالكون .وهذا الإكتشاف المثير يرجع لتلسكوب هبل الفضائي الذي اسنطاع العثور علي النجم المتفجر علي بعد 10 بليون سنة ضوئية من الأرض . وهذا الإكتشاف أيد فكرة أن الكون قد بدا مؤخرا يسرع من تمدده .وكان توقع العلماء منذ ثلاث سنوات قد إعتمد علي الضوء المعتم الغير عادي الوافد من مستعرات أخري بعيدة.وهذا الإكتشاف الأخير ، أظهر أن الكون يتسارع في تمدده ولا يتباطيء ، كما كان علماء الفلك التقليديون يظنون منذ 70 سنة .لأن الإنفجار النجمي الجديد قد ساعد الفلكيين علي فهم كيفية تمدد الكون .عندما بدا المستعر الأعظم أكثر وضوحا ولمعانا مما يجب أن يكون عليه, لو أن الكون كان بنتفخ بمعدل سرعة ثابتة . حقيقة هذا المستعر ظهر لفترة وهويتباطيء . ثم ما لبث وأن أخذ يتسارع في نموه. وكان علماء تلسكوب هبل من خلال الكم الهائل لصوره التي إلتقطها ، قد حاولوا البحث عن المستعر الأعظم . فتعرفوا عليه عام 1997من خلال هذه الصور الفضائية .وكان إنفجاره من الشدة لدرجة أمكنهم رؤية هذا الإنفجار عبر الفضاء الكوني . و ظلوا ستة شهور يرصدونه بواسطة تلسكوب هبل ، وإلتقاط صور له . وكان كمن يبحث عن ذرة في رمال المحيط. وبصفة عامة تتخذ المستعرات العظمي كمقياس كوني لعلماء الفلك يحددون من خلال بعد إنفجاراتها النجمية عمر الكون .

فعندما لاحظ العلماء الضوء المنبعث من هذا المستعر العظم ، شاهدوا حدثا وقع في الماضي منذ 8 بليون سنة, عندما كان الكون في طفولته. وطبقا لهذه النظرية المثيرة للجدل نجد أن الجاذبية قد قللت معدل تمدد الكون بعد وقوع الإنفجار الكبير حتي بلغ نصف عمره المديد. ومنذ بلايين السنين أصبحت القوة الجاذبة للجاذبية الكونية ، قد أدركتها القوة الطاردة للطاقة المظلمة التي تعتبر القوة الأساسية بالكون .وأخذت تدفع بالمجرات بعيدا حيث كانت تتباعد عن بعضها, في اتساق واضح وبسرعة متزايدة . فالعلماء لايعرفون إلا القليل عن هذه القوة التي إفترضها إينشتين . لكنهم استبعدوها في مطلع القرن الماضي رغم وجودها وانتشارها بين المجرات .

لكن بعضهم يعتبرها الكأس المقدسة في سعيهم لفهم الكون . وفي مناقشاتهم حول الطاقة المظلمة نجد الفلكيين يتناقشون حول الأبعاد المختفية والجسيمات التي تعيش علي الزمن المستعار وتعبر عن نظرية الإتحاد الكبير للقوي grand unification theory of forces.





2- تفسير المادة المظلمة قد يكمن في أصل النجوم


إن بعض النجوم التي تشكلت مبكراً في تاريخ تطور الكون قد لا تزال مضيئة حتى الآن، طبقاً لبعض النماذج الحاسوبية. وإن إيجاد هذه النجوم القديمة قد يكشف شيئاً ما حول طبيعة المادة المظلمة.

إن ماهية المادة المظلمة ما زالت غامضة. ويعتقد العلماء بأنها تشكل معظم الكتلة المادية في الكون إلا أنها غير مرئية بالنسبة للأجهزة الرصدية. ويرجح المنظرون بأن هذه المادة المظلمة قد لعبت، خلال مرحلة طفولة الكون، دوراً كنقاط تجمع جاذبي قامت فيه بتجميع المادة العادية - المرئية - حولها والمكونة من الهيدروجين والهيليوم والليثيوم. وقد شكلت هذه الغازات لاحقاً النجوم الأولى، مما أنار الكون وأنهى عصر الظلمات القصير فيه.

وكان العلماء يحاولون معرفة ما إذا كانت المادة المظلمة باردة أم فاترة . وطبقاً لدورية ساينس Science، فإن أحد نماذج تشكل النجوم يشير إلى طريقة للتمييز بين هذين الخيارين. أما الخيار الثالث - أي المادة المظلمة الساخنة فمستبعد حالياً.

وقد يعطينا هذا البحث أيضاً تقديرات أكثر دقة للفترة الزمنية التي احتاجتها النجوم الأولى لكي تتكون وتضيء بعد الانفجار الأعظم ، عدا عن مساعدتنا في تفسير كيفية تشكل الثقوب السوداء هائلة الكتلة.

إن جاذبية المادة المظلمة قد أرست النجوم الأولى في أماكنها حتى تتشكل، إلا أن طاقتها قد أثرت في كيفية تولد تلك النجوم وأماكن توزعها، طبقاً لهذا البحث الجديد. إن أحد أشهر المرشحين للمادة المظلمة هو جسيم ثقيل نسبياً يدعى بالنيوترالينو neutralino (ولا ينبغي خلطه مع جسيم النيوتيرينو neutrino). وهو يتحرك ببطء بسبب ثقله. وباستعمال لغة الديناميكا الحرارية، يسمي العلماء هذا النوع بالمادة المظلمة الباردة. فالبرودة هي طريقة للتعبير عن بطء حركة هذه الجسيمات قياساً بسرعة الضوء طبقاً لفولكر بروم، الفلكي في جامعة تكساس، والذي لم يكن معنياً مباشرة في هذه الدراسة.

طبقاً لنماذج المادة المظلمة الباردة، انتشرت المادة المظلمة في أنحاء الكون بشكل تموجات، مما أدى إلى انهيارها بشكل بنىً شبه كروية مشكلة بذلك الآبار التي قامت بتجميع الغاز الذي قام بتوليد النجوم. وكنتيجة لذلك، فقد تجمعت النجوم الوليدة الأولى في الكون بشكل فتائل.
أما النماذج البديلة - أي تلك الخاصة بالمادة المظلمة الدافئة - فتقترح أن تكون جسيمات المادة المظلمة خفيفة جداً وتتحرك في الفضاء بسرع كبيرة (ولكن أقل من سرعة الضوء). وتتنبأ تلك النماذج بأن المادة المظلمة لا تشكل آباراً وإنما بنىً خيطية دقيقة تتجمع عليها النجوم الوليدة كلآلئ على وتر. ويعلق ليانغ جاو من جامعة دورهام قائلاً يصل طول هذه الخيوط الدقيقة إلى نحو 9000 سنة ضوئية. بالمقابل، فقد لاقت نماذج أخرى - عرفت بالمادة المظلمة الساخنة - قبولاً لبعض من الوقت، ثم تم دحضها من خلال الأرصاد الفلكية. وتفترض هذه النماذج أن المادة المظلمة مكونة من جسيمات سريعة الحركة للغاية - تتحرك أساساً بسرعة الضوء. إلا أن الكون كان سيبدو مختلفاً تماماً لو صحت هذه النماذج يقول بروم.

وطبقاً لنموذج المادة المظلمة الباردة، فإن النجوم الأولى في الكون ينبغي أن تكون عملاقة وبكتل قد تصل إلى مائة ضعف كتلة الشمس للنجم الواحد. كما ينبغي لتلك النجوم أن تسطع بشكل هائل وأن تحرق وقودها النووي بشكل أسرع من النجوم التي ولدت لاحقاً. وبالتالي فإن تلك النجوم لم يعد لها وجود حالياً.

وبالمقابل، فإن سيناريو المادة المظلمة الدافئة يتنبأ بأن كتل النجوم الأولى ينبغي ألا تزيد على 10 كتلة شمسية للنجم الواحد. علماً بأنه كلما قلت كتلة النجم فإنه يعمّر لفترة أطول.

بالتالي، بينما تكون النجوم العملاقة التي تنبأت بها نماذج المادة المظلمة الباردة قد اختفت منذ أمد بعيد، فإن بعض النجوم الأصغر كتلة التي تنبأت بها نماذج المادة المظلمة الدافئة لا بد وأن تكون موجودة حتى الآن، ومن الممكن رصدها باستعمال تلسكوبات الفضاء المستقبلية.
ويعلق بروم على ذلك بقوله إذا كانت لنجمة ما أن تعيش منذ بدء الكون وحتى الآن، فلا بد وأن تقل كتلتها عن كتلة الشمس. وإن وجد العلماء بعض تلك النجوم، فإنها ستشكل دعامة قوية لنموذج المادة المظلمة الدافئة. ويمكن لمثل هذه النجوم الأولية أن توجد في مكان ما في مجرتنا يضيف الباحث توم ثيونز من جامعة دورهام.
ومن ناحية أخرى، يمكن لنموذج المادة المظلمة الدافئة أن يفسر وجود الثقوب السوداء العملاقة، والتي يعتقد بوجودها في مراكز الكثير من المجرات العملاقة - إن لم يكن في مراكزها كافة. وقد تصل كتلة الثقب الأسود العملاق إلى مليار كتلة شمسية، وبالتالي فهو بحاجة إلى بذور كبيرة الكتلة حتى يتشكل وينمو.

وطبقاً لنموذج المادة المظلمة الدافئة، فإن من الممكن لمجموعة من النجوم أن تنهار على نفسها متسببة في أن تتصادم ببعضها البعض بشكل درامي ومشكلة بذرة كبيرة بما يكفي لتنامي ثقب أسود عملاق. وأما في النموذج البديل - الخاص بالمادة المظلمة الباردة، فإنه لا يمكن للنجوم العملاقة لوحدها أن تشكل بذوراً كافية لتوليد ثقوباً سوداء عملاقة، فالإطار النظري الحالي لا يستطيع تفسير تشكل مثل هذه الأجرام.

ويعتقد بروم بأن النموذج الجديد لتشكل النجوم ذو قيمة كبيرة، لأنه يبين بأن أصغر الجسيمات في الكون قد يكون لها أثر هائل في تشكل البنى واسعة النطاق.

ولرؤية هذا الأثر، على العلماء أن يعودوا إلى البداية المبكرة للكون. فكلا نموذجي المادة المظلمة - الباردة والدافئة - يرسمان صورة متقاربة للكون كما نراه حالياً، مع العدد نفسه من المجرات وتوزيعها. لذا يقول بروم عليك العودة إلى البدايات الأولى للكون، عند نهاية العصور المظلمة، لكي ترى أثر هذه الجسيمات. فلو نظرت إلى الخطوات الأولى في تراكم البنى الكونية لرأيت تفاعل الكوزمولوجيا (علم الكون) مع فيزياء الجسيمات الدقيقة، وهو شيء جد رائع
متابعة الموضوع ::: فقد توصل الفزيائيون إلى نتيجة تقول بوجود كمية مادة أكبر من المادة المرئية لنا. تمت مراقبة نفس الأمر على مستويات أكبر ؛ فالمجرات تدور حول مركز مجموعتها بسرعة أكبر من المتوقع . " قوانين الفيزياء تحدد وبدقة متناهية كم من المادة يجب أن يوجد حتى يتم التوازن بين تحركات الأجرام والمجرات ، وهو أمر محير إكتشاف أن الكتلة الكلية للكون المرئي هي أدنى من الرقم الذي تم حسابه والمادة الغامضة لا تصدر ما يمكننا رصده حتى بواسطة أدوات رصد الإشعاعات الإلكترومغناطيسية مثل آشعة جاما أو أشعة إكس أو الأشعة تحت الحمراء, فلا يمكننا معرفة تكوينها لأنه لاتوجد أية طريقة تمكننا من ذلك مع إختفائها الكامل عن كل أجهزة الرصد.


المادة المظلمة من النيوترونات العقيمة :

لعبت المادة المظلمة دوراً أساسياً في تخليق النجوم في البدايات الأولى من الكون، إذا كانت المادة المظلمة على هذه الحالة، على أية حال، يجب أن يشتمل المادة المظلمة على الجزيئات المعروفة بـ" النيوترونات العقيمة" . Peter Biermann من معهد Max Planck لعلوم الفلك الإشعاعية في Bonn، و Alexander Kusensko، من جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجليس، أظهرا بأنه عندما تضمحل النيوترونات العقيمة، فإنها تسرّع عملية خلق جزيئات الهيدروجين، هذه العملية ساعدت على إضاءة النجوم الأولى فقط منذ حوالي 20 إلى 100 مليون سنة بعد الإنفجار الكبير، كل هذه المعطيات تعطينا تفسيراً بسيطاً لبعض الملاحظات المحيرة الأخرى التي تتعلق بالمادة المظلمة، النيوترونات العقيمة، والمادة المضادة
اكتشف العلماء بأن تلك النيوترونات لها كتلة خلال تجارب قياس ذبذبة النيوترونات. هذا قاد إلى إفتراضات بإن النيوترونات " العقيمة" الموجودة - هي كذلك معروفة أيضا بالنيوترونات اليمينية، وبأنها لا تشارك في التفاعلات الضغيفة مباشرة، ولكنها تتفاعل من خلال خلطها مع النيوترونات العادية.إن العدد الكلي للنيوترونات العقيمة غير واضح، إذا كانت كتلة المادة المظلمة نعادل بضعة كيلو إلكترونوفولتز ( 1 KeV تعادل مليون كتلة ذرة الهيدروجين)، فإنها توضح ضخامة الكتلة المفقودة في الكون، أحيانا ، تسمى المادة المظلمة، ودعمت ملاحظات الفلكيين الفيزيائيين وجهة نظر باحتمال بأن المادة المظلمة تشتمل على النيوترونات العقيمة.

نظرية Biermann و Kusenko
تسلط نظرية Biermann و Kusenko الضوء على عدد من الألغاز الفلكية الغير مفسرة، أولا ، وأثناء الإنفجار الكبير، كانت كتلة النيوترونات المخلوقة في الإنفجار الكبير تساوي ما نحتاجه لتفسير المادة المظلمة، ثانياً، هذه الجزيئات يمكن أن تكون الحل لمشكلة كبيرة حول لماذا تتحرك البولسرات بسرعة كبيرة.

البولسرات هي نجوم نيوترونية تدور بسرعة عالية جداً، ونشأت نتيجة لإنفجار نجم متضخم ( سوبرنوفا supernova) وتكون عادة مقذوفة في اتجاه واحد. الإنفجار أعطاهم " دفعاً قويا" ، مثل محرك صاروخ. مما يجعل البولسرات تسير بسرعات كبيرة تصل إلى مئات الكيلومترات في الثانية - وأحياناً إلى الآلاف.

مصدر هذه السرعات تبقى مجهولة، لكن إشعاع النيوترونات العقيمة توضح تحركات البولسرات.

يحتوي سديم القيثارة على بولسرات سريعة جداً، إذا كانت المادة المظلمة صنعت جزيئات مؤينة في الكون - كما يقترح Biermann و Kusenko - بأن حركة البولسرات هي التي أنشأت سديم القيثارة.

ثالثا، النيوترونات العقيمة يمكن أن تساعد على توضيح إنعدام المادة المضادة في الكون. في بدايات الكون الأولى، كانت النيوترونات العقيمة " تسرق" ما يعرف بــ" ترقيمات ليبتون" من البلازما. وفي وقت لاحق، أدت قلة ترقيمات ليبتون إلى تحويلها إلى عدد غير صفري من الترقيمات البريونية. اللاتناظر الناتج بين البريونات ( مثل البروتون) والبريونات المضادة ( مثل البروتون المضاد) يمكن أن يكون السبب حول عدم وجود مادة مضادة في الكون.

يقول Peter Biermann : " إن تشكيلة الثقوب السوداء المركزية في المجرة، بالإضافة إلى التركيب القياسي للمجرات الفرعية، تعطي تفسيراً مفضلا حول النيوترونات العقيمة في المادة المظلمة. والإجماع على آراء متعددة ملتوية يقودنا إلى اتجاه واحد باعتقاد أن المادة المظلمة،في الحقيقة، هي نيوترونات عقيمة".


تفسير سقوط كسف من السماء في القرآن :
باعتبار ان السماء في القرآن الكريم هي بصفاتها من الشدة في التماسك "سبعا شدادا "والطرائق التي تسير بها النجوم " سبع طرائق " ووكأنها محبوكة من نسيج " والسماء ذات الحبك" مطابقة تماما للمادةوالطاقة المظلمة فإننا نقول في الآيات : {وَإِن يَرَوْا كِسْفاً مِّنَ السَّمَاءِ سَاقِطاً يَقُولُوا سَحَابٌ مَّرْكُومٌ **الطور44 {أَفَلَمْ يَرَوْا إِلَى مَا بَيْنَ أَيْدِيهِمْ وَمَا خَلْفَهُم مِّنَ السَّمَاءِ وَالْأَرْضِ إِن نَّشَأْ نَخْسِفْ بِهِمُ الْأَرْضَ أَوْ نُسْقِطْ عَلَيْهِمْ كِسَفاً مِّنَ السَّمَاءِ إِنَّ فِي ذَلِكَ لَآيَةً لِّكُلِّ عَبْدٍ مُّنِيبٍ **سبأ9 {فَأَسْقِطْ عَلَيْنَا كِسَفاً مِّنَ السَّمَاءِ إِن كُنتَ مِنَ الصَّادِقِينَ **الشعراء187 {أَوْ تُسْقِطَ السَّمَاء كَمَا زَعَمْتَ عَلَيْنَا كِسَفاً أَوْ تَأْتِيَ بِاللّهِ وَالْمَلآئِكَةِ قَبِيلاً **الإسراء92 نقول في كلمة كسفا ومعناها قطعا أن تجمع المادة المظلمة أو انهيارها وسقوطها على الأرض لولا جاذبيتها سيكون بشكل قطع ضخمة من المادة المظلمة التي ترفع الضغط فتعصر من على الأرض عصرا لكن رحمة من الله سبحانه فإن هذه القطع ذات الوزن متماسكة بشدة بالغة فلا تسقط على الماديات من الكواكب بل تحيط بها بشكل سبع سماوات كالنسيج المحبوك من تحيطه من سجل الكون وما فيه من خيوط الجدران الكونية والحشود المجرية الكبرى والصغرى والمجرات والشموس والكواكب المتشابكة مع خيوط المادة المظلمة المحيطة بها (ولاحظ هنا عددنا سبع مجسمات كونية حولها سبع سماوات من المادة المظلمة )
ونعود لكلمة كسفا (القطع الكبيرة و الثقيلة من المادة المظلمة ) هل لها علاقة بالنموذج المذكور الدافئ من الأوتار التي تتوضع عليها النجوم كاللالئ التي طولها 9000سنة ضوئية أم مع النموذج البارد ذو الوزن الثقيل للنترالينو ...





3 . الكتل الكبيرة و من المادة المظلمة :

يعتقد الفلكيون أن 95% من المادة في الكون مادة عاتمة أو مادة لها قوة جذب (يذهب البعض إلى 99%) و لكننا لا نستطيع رؤيتها أو تحريها و قد وضعت نظريات لتصنيف هذه المادة إلى:
- مادة عاتمة باردة: تتألف من أجزاء ضخمة تتحرك ببطء، طبعاً لم تكتشف هذه الأجزاء حتى الآن و لكن الفلكيين أعطوها أسماءً مثل WIMPs (الأجزاء الضخمة المتفاعلة ببطء)، و يتوقع وجود مادة عاتمة باردة يمكن أن تشكل نجوماً و كواكب غير مشعة تسمى MACHOs (الأجسام الضخمة المضغوطة على شكل هالة).
- مادة عاتمة حارة: تتحرك بسرعة كبيرة جداً و أهم جسيمات هذا النموذج هو جسيم النيوترينو وهي صغيرة جدا.
إذا كانت نظرية التضخم صحيحة فإن كمية المادة العاتمة الموجودة كفيلة بإيصال الكون إلى الحد الفاصل بين الكون المفتوح و الكون المغلق.
طور الفلكيون نماذج لإظهار هيكلية الكون و قد تضمنت هذه النماذج مادة عاتمة باردة و مادة عاتمة حارة أو مزيجاً من الاثنين معاً، و تشكل المادة العاتمة تفسيراً لوجود قوة جذب قوية جداً تكبح جماح البنى الضخمة كالحشود المجرية، و تجعل تجمعات المادة الضخمة كتلك الحشود أيضاً و هي غير متجانسة من حيث توزيع المادة فيها كما نشاهد في الصورة، تتصرف و كأنها متجانسة.

إشارة استفهام ؟
أعطت نظرية الانفجار الكبير تصوراً عن ولادة الكون و تطوره و لكنها لم تعط تصوراً عما كان عليه الكون قبل الانفجار و عن حالته (شروطه) البدئية و التي يترتب على معرفتها نتائج جد مهمة كمعرفة حالة كوننا إن كان مغلقاً أو مفتوحاً و غيرها، و لا يزال الجواب الوحيد الذي تحصل عليه عند سؤالك أي عالم ذلك السؤال: "لا نعرف ... حتى الآن".

وقد ذكر أخونا الزعيم موضوعا عن البروتونات العقيمة أحب إضافته
جاء في موسوعة ويكبيديا :
اكتشف العلماء بأن تلك النيوترونات لها كتلة خلال تجارب قياس ذبذبة النيوترونات . وهذا قاد إلى إفتراضات بأن النيوترونات " العقيمة" الموجودة - هي كذلك معروفة أيضا بالنيوترونات اليمينية ، وبأنها لا تشارك في التفاعلات الضغيفة مباشرة ، ولكنها تتفاعل من خلال خلطها مع النيوترونات العادية . إن العدد الكلي للنيوترونات العقيمة غير واضح ، إذا كانت كتلة المادة المظلمة تعادل بضعة كيلو إلكترونوفولتز ( 1 KeV تعادل مليون كتلة ذرة الهيدروجين) ، فإنها توضح ضخامة الكتلة المفقودة في الكون ، وأحيانا تسمى المادة المظلمة ، ودعمت ملاحظات الفلكيين الفيزيائيين وجهة نظر باحتمال بأن المادة المظلمة تشتمل على النيوترونات العقيمة .

النيوترونات العقيمة يمكن أن تساعد على توضيح إنعدام المادة المضادة في الكون , ففي بدايات الكون الأولى كانت النيوترونات العقيمة " تسرق" ما يعرف بــ" ترقيمات ليبتون" من البلازما . وفي وقت لاحق أدت قلة ترقيمات ليبتون إلى تحويلها إلى عدد غير صفري من الترقيمات البريونية . اللاتناظر الناتج بين البريونات ( مثل البروتون) والبريونات المضادة ( مثل البروتون المضاد) يمكن أن يكون السبب حول عدم وجود مادة مضادة في الكون .
يقول Peter Biermann : " إن تشكيلة الثقوب السوداء المركزية في المجرة ، بالإضافة إلى التركيب القياسي للمجرات الفرعية ، تعطي تفسيراً مفضلا حول النيوترونات العقيمة في المادة المظلمة . والإجماع على آراء متعددة ملتوية يقودنا إلى اتجاه واحد باعتقاد أن المادة المظلمة في الحقيقة هي نيوترونات عقيمة ".