القاهرة-الشرق
أطلق فريق من الباحثين في علم الفلك دراسة جديدة، يحاولون من خلالها حل ألغاز المادة المظلمة في الكون، في خطوة من شأنها اختبار واحدة من أكثر نظريات عالم الفيزياء، ستيفن هوكينج، إثارة للجدل.
وكان هوكينج، أحد أبرز علماء الفيزياء النظرية وعلم الكون على مستوى العالم، قد رجح في سبعينيات القرن الماضي أن المادة المظلمة غير المرئية التي تشكل معظم المادة في الكون، قد تتكون من ثقوب سوداء تشكلت في اللحظات الأولى لما يعرف بـ"الانفجار العظيم".
والآن، طور 3 من علماء الفلك نظرية تشرح، ليس فقط وجود المادة المظلمة، ولكن أيضاً ظهور أكبر الثقوب السوداء في الكون، بحسب موقع "سبيس.كوم" الأميركي.
وفي أحدث أبحاثهم، قامت بريامفادا ناتاراجان، عالمة الفيزياء الفلكية في "جامعة يال" الأميركية، ونيكو كابيلوتي من "جامعة ميامي"، وجونثر هاسينجر من وكالة الفضاء الأوروبية، بالغوص العميق في نظرية الثقوب السوداء البدائية، واستكشاف كيفية تفسيرها للمادة المظلمة، وربما حل تحديات كونية أخرى.
وقالت ناتاراجان، في بيان إنه يمكن "التحقيق في طبيعة المادة المظلمة وتكوين الثقوب السوداء ونموها، بخطوة واحدة". وأضافت أن ذلك يمكن أن يحدث من خلال "العديد من الأدوات الجديدة، بما في ذلك التلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي تم إطلاقه أخيراً، لإنتاج البيانات اللازمة لتقييم فكرة هوكينج الشهيرة".
بداية الثقوب السوداء
وتشكل المادة المظلمة أكثر من 80% من كل المادة في الكون، لكنها لا تتفاعل مباشرة مع الضوء بأي شكل من الأشكال، بحسب نظريات العلماء.
وذهب تفكير بعض العلماء في أن الثقوب السوداء قد تكون مسؤولة عن هذه المادة المظلمة، ورأوا أنه بما أن تلك الثقوب تتسم بكونها معتمة، فإن ملء مجرة كاملة بهذه الثقوب يمكن أن يفسر نظرياً جميع ملاحظات المادة المظلمة.
وفي الكون الحديث، تتشكل الثقوب السوداء فقط بعد انطفاء النجوم الضخمة، ثم تنهار تحت وطأة جاذبيتها.
اقتراح هوكينج
وفي عام 1971، اقترح هوكينج أن الثقوب السوداء تشكلت في بيئة فوضوية في اللحظات الأولى لما يسمى بـ"الانفجار العظيم".
كما رجح هوكينج أن هذه الثقوب السوداء "البدائية" قد تكون مسؤولة عن المادة المظلمة. وبينما كانت الفكرة مثيرة للاهتمام، ركز معظم علماء الفيزياء الفلكية بدلاً من ذلك على إيجاد جسيمات أخرى دون ذرية (أي أصغر من الذرة) لشرح المادة المظلمة.
وتم إحياء الفكرة في عام 2015، عندما اكتشف مرصد "ليجو" في الولايات المتحدة أول زوج من الثقوب السوداء المتصادمة. وكان الثقبان الأسودان أكبر بكثير مما كان متوقعاً، وكانت إحدى طرق تفسير كتلتهما الكبيرة هي القول إنهما تشكلتا في بدايات الكون، وليس في قلوب النجوم المنطفأة.
حل الألغاز
وفي العمل الجديد، افترض الباحثون أن الثقوب السوداء البدائية كانت كتلتها حوالي 1.4 مرة كتلة الشمس. ولذلك قاموا ببناء نموذج للكون، استبدل كل المادة المظلمة بهذه الثقوب السوداء الخفيفة إلى حد ما، ثم بحثوا عن أدلة رصد يمكنها التحقق من صحة أو استبعاد هذا النموذج.
وقالت ناتاراجان: "الثقوب السوداء البدائية، إذا كانت موجودة، يمكن أن تكون البذور التي تتكون منها جميع الثقوب السوداء الهائلة، بما في ذلك تلك الموجودة في مركز مجرة درب التبانة".
وأوضح كابيلوتي في البيان: "تظهر دراستنا أنه بدون إدخال جسيمات جديدة أو فيزياء جديدة، يمكننا حل ألغاز علم الكونيات الحديث، من طبيعة المادة المظلمة نفسها وصولاً إلى أصل الثقوب السوداء الهائلة". وحتى الآن تعد هذه الفكرة مجرد نموذج ، لكنها يمكن اختبارها قريباً نسبياً.
جيمس ويب
وتم تصميم التلسكوب جيمس ويب الفضائي، الذي أطلق يوم عيد الميلاد بعد سنوات من التأخير، خصيصاً للإجابة عن أسئلة حول أصول النجوم والمجرات.
ولم تكن عملية إطلاق التلسكوب الفضائي "جيمس ويب"، التي سارت على أحسن ما يرام، سوى أول الطريق لأداة المراقبة الكونية الأكثر تطوراً في تاريخ استكشاف الفضاء، إذ ينبغي لها تنفيذ سلسلة من المناورات بالغة الأهمية، قبل أن يصبح تشغيلها ممكناً في غضون بضعة أشهر.
