قد تكون الأرض تسبح في محيط من المادة السوداء – والموجات من هذا المحيط غير المرئي الذي يضرب الغلاف الجوي العلوي لكوكبنا يمكن أن تولد موجات راديوية قابلة للاكتشاف والتي من شأنها أن تسمح لنا أخيرًا بالعثور على هذا المكون بعيد المنال من الكون، وفقًا لبحث نظري جديد.
تشير الكثير من الأدلة الفيزيائية الفلكية والكونية إلى وجود المادة المظلمة، بدءًا من منحنيات الدوران التي لا يمكن تفسيرها لبعض المجرات وحتى نمو أكبر الهياكل في الكون. محاولات لشرح هذا التنوع الواسع من الملاحظات بصيغ بديلة لـ جاذبية فشلت، ولهذا السبب تعتقد الغالبية العظمى من علماء الفلك أن المادة المظلمة هي شكل غير معروف من المادة نادراً ما تتفاعل مع الضوء أو المادة العادية.
لكنها فكرة واسعة جدًا تشمل العديد من الاحتمالات. المادة السوداء قد تتكون من جزيئات ضخمةلكن الأبحاث حول هذا النوع من الجسيمات جاءت فارغة إلى حد كبير. ولذلك فإن البديل المثير للاهتمام هو أن المادة المظلمة خفيفة بشكل استثنائي، إما في شكل جسيمات نظرية تسمى “الأكسيونات” أو في شكل شكل غريب من الفوتون يحمل بعض الكتلة.
وبفضل هذه الخفة المذهلة – وهي أخف بملايين المرات من أخف الجسيمات المعروفة – يمكن للمادة المظلمة أن تتصرف بطرق غريبة للغاية. على وجه الخصوص، بدلا من الظهور ككرات فردية، المادة المظلمة يتصرف مثل الأمواج الكبيرة الذي يتقاطع مع الكون.
في دراسة حديثة تم نشره على خادم ما قبل الطباعة arXiv، حيث استكشف الفيزيائيون نماذج للمادة المظلمة خفيفة الوزن التي لم تكن مظلمة تمامًا، مما يسمح لها بالتفاعل نادرًا للغاية مع المادة العادية. في معظم الأحيان، بالكاد يتم تسجيل هذه التفاعلات، ولا ينتج عنها أي شيء يمكن اكتشافه. ولكن في حالات نادرة، تتفاعل المادة المظلمة والمادة العادية بما يكفي لإنتاج كمية كبيرة من الجسيمات. موجات الراديو.
متعلق ب: تشير دراسة جديدة إلى أنه من الممكن أن يكون هناك كون “مرآة سوداء” في عالمنا، حيث لم تتشكل الذرات
سيحدث هذا عندما تواجه المادة المظلمة أ بلازما وعندما يتماشى تردد موجات المادة المظلمة مع تردد موجات البلازما. وعندما يحدث ذلك، سيحدث رنين، مما يؤدي إلى تضخيم التفاعل وإنتاج إشعاع على شكل موجات راديو، كما تشير نماذج الفريق.
إن الكون ليس غريبًا على البلازما – فكل النجوم تقذف البلازما إلى الفضاء على شكل رياح نجمية – ولهذا السبب اكتشف المنظرون سابقًا إنتاج موجات الراديو بسبب تفاعل المادة السوداء مع بيئات مثل الإكليل الشمسي أو النجمي. واسطة. لكن في هذا البحث الجديد، اكتشف العلماء نقطة تفاعل أقرب بكثير إلى موطننا: الغلاف الأيوني لكوكبنا.
الغلاف الأيوني للأرض هو الطبقة الرقيقة الساخنة من الغلاف الجوي العلوي ويتكون من مجموعة فضفاضة من الجسيمات المتأينة (المشحونة) – البلازما. وتجتازها الأمواج بشكل طبيعي، وقد اكتشف الباحثون أن هذه الموجات يمكن أن تتفاعل مع موجات من المادة المظلمة الافتراضية التي يمكن أن تجتاح الأرض.
سيكون من الصعب اكتشاف موجات الراديو الناتجة عن هذا التفاعل. لكن الباحثين وجدوا أنه باستخدام هوائي راديو تم ضبطه بعناية للبحث عن تردد معين لموجات الراديو على مدار عام، قد يتمكنون من اكتشاف تلك الموجات.
هذه الفكرة واعدة بشكل خاص لأن الغلاف الأيوني للأرض يقدم مزايا عديدة مقارنة بالمصادر الأخرى لموجات الراديو التي تنتجها المادة المظلمة. فمن ناحية، يعكس الغلاف الأيوني بشكل طبيعي العديد من موجات الراديو من الفضاء الأعمق، مما يجعله خاليًا نسبيًا من الإشارات الملوثة. ثانيا، يقع الغلاف الأيوني فوقنا مباشرة، ويسهل الوصول إليه، وهو بالفعل تحت المراقبة والدراسة المستمرة.
هذا أبعد ما يكون عن الحال. هذا الشكل من المادة المظلمة نظري للغاية وسيستغرق سنوات، إن لم يكن عقودًا، لإتقان تقنية الرصد للبحث عن موجات الراديو هذه. ولكن إذا نجح الأمر، فسيكون بمثابة منجم ذهب، مما يسمح لنا بدراسة أحد العناصر الأكثر غموضًا في الكون الموجودة على عتبة بابنا الكونية.
