مفتاح المادة المفقودة في الكون؟

أثارت الدراسات الحديثة اهتمامًا متجددًا بمفهوم مجالات دايسون، وهي هياكل نظرية عملاقة يمكنها تسخير طاقة النجوم بأكملها.

وقد دفعت هذه الفكرة المثيرة للاهتمام بعض العلماء إلى التساؤل عما إذا كانت مثل هذه الهياكل يمكن أن تفسر كتلة الكون المفقودة. ومع ذلك، على الرغم من الحماس المتولد، لا يزال العديد من الخبراء متشككين بشأن وجود مجالات دايسون ودورها في تفسير الظواهر الفلكية.

مفهوم مجالات دايسون

فكرة مجالات دايسون تم اقتراحه لأول مرة من قبل عالم فيزياء فريمان دايسون في عام 1960، اقترح دايسون، مستوحى من رواية الخيال العلمي “Star Maker” للكاتب أولاف ستابلدون، أن حضارة متقدمة خارج كوكب الأرض يمكنها بناء هياكل هائلة حول نجومها لالتقاط الطاقة الشمسية.

هذه الهياكل، بينما تحجب الضوء المرئي من النجم، سوف تنبعث منها الأشعة تحت الحمراءمما قد يجعلها قابلة للاكتشاف من قبل علماء الفلك. قال عالم الفيزياء الفلكية والمؤلف العلمي الدكتور إيثان سيجل: “من الممكن أن يكون هذا مجرد فيزياء فلكية قديمة عادية”، مشددًا على الحاجة إلى أدلة غير عادية لدعم وجود مثل هذه الهياكل العملاقة.

وقد اكتسب هذا المفهوم اهتمامًا كبيرًا مع اكتشاف النجم الغامض KIC 8462852يُعرف أيضًا باسم نجم بوياجيان، والذي أظهر انخفاضات كبيرة وغير منتظمة في السطوع. وقد تكهن البعض بأن هذه القطرات يمكن أن تكون ناجمة عن كرة دايسون غير مكتملة، على الرغم من أن هذا غير مؤكد.

الكتلة المفقودة في الكون

لقد أثار اهتمام علماء الفلك منذ فترة طويلة الكتلة المفقودة في الكون. هناك نوعان من الكتلة المفقودة: المادة السوداءما هو المطلوب لشرح سلوك الجاذبية للمجرات، و موضوع منتظميتكون بشكل أساسي من الهيدروجين والهيليوم، والتي يبدو أن هناك نقصًا فيها بناءً على الملاحظات الحالية.

في حين أن المادة السوداء ويُعتقد أن المادة العادية المفقودة تتكون من جسيمات غريبة. وتكهن البعض بأن خيوط الغاز الضخمة الممتدة بين المجرات يمكن أن تكون السبب.

هل يمكن لمجالات دايسون تفسير الكتلة المفقودة؟

على الرغم من الطبيعة الرائعة مجالات دايسونفمن غير المرجح أن يتمكنوا من تفسير الكتلة المفقودة في الكون. تعتبر مجالات دايسون الكاملة، والتي من شأنها أن تحيط بالنجم بالكامل، غير عملية بسبب الكمية الهائلة من المواد المطلوبة وعدم استقرار الجاذبية الذي قد تواجهه مثل هذه الهياكل.

وحتى لو تم تشييدها، فمن المرجح أن تكون هذه المجالات كذلك جيد جدا وغير مستقرة، مما يجعلها غير قابلة للتصديق. أكثر معقولية هي أسراب أو حلقات دايسونشبكات الأقمار الصناعية التي تجمع الطاقة الشمسية في مدار حول النجم. لن تلتقط هذه الهياكل سوى جزء صغير من ضوء النجم، مما يجعلها أسهل في البناء ولكن من غير المرجح أن تفسر الكتلة المفقودة. بالإضافة إلى ذلك، إذا كانت هذه الأسراب شائعة، فيجب أن يكون إشعاعها تحت الأحمر قابلاً للاكتشاف بواسطة التلسكوبات مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST). ومع ذلك، لم يتم العثور على أي دليل يشير إلى انتشارها على نطاق واسع.

الملاحظات الأخيرة والشكوك

دراسة حديثة نشرت في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية ذكرت اكتشاف النجوم السبعة بتوقيعات غير عادية للأشعة تحت الحمراء، من المحتمل أن تشير إلى مجالات دايسون. تظهر هذه النجوم، التي تقع على بعد أقل من 1000 سنة ضوئية من الأرض، بصمات حرارية لا يمكن تفسيرها بشكل كامل بعد.

ومع ذلك، لا يزال العديد من الخبراء متشككين. واقترحت الدكتورة جانا ليفين، عالمة الكونيات النظرية في كلية بارنارد، أن هذه التوقيعات يمكن أن تكون بسبب الظواهر الفيزيائية الفلكية الطبيعية مثل اصطدامات الكواكب أو النجوم الشابة مع المادة المحيطة بها. وقال ليفين لصالون: “إن التوقيعات الحرارية ذات طبيعة عامة لدرجة أنها بعيدة كل البعد عن كونها أدلة مقنعة، وهناك العديد من التفسيرات الطبيعية المحتملة”.

ردد عالم الفيزياء الفلكية الدكتور إريك زاكريسون، أحد المؤلفين المشاركين في الدراسة، هذه الشكوك، مشيرًا إلى أنه على الرغم من أن هذه النجوم هي أفضل المرشحين لـ مجالات دايسون وحتى الآن، هناك تفسيرات أخرى معقولة أيضًا، مثل الغبار الناتج عن الأحداث الكونية أو مصادر الخلفية. قال زاكريسون: “هذه هي أفضل المرشحين لمجالات دايسون التي واجهناها حتى الآن، لكن هذا لا يعني أنها مجالات دايسون، أو حتى أن مجالات دايسون تمثل التفسير الأكثر ترجيحًا للظاهرة التي نلاحظها”.

القيمة العلمية للبحث

على الرغم من الشكوك, البحث عن مجالات دايسون له قيمة علمية كبيرة. ويشجع استكشاف الأفكار غير التقليدية ويعزز البحوث متعددة التخصصات التي تجمع بين الفيزياء الفلكية والتاريخ والمجالات الأخرى. الاكتشاف المحتمل ل الهياكل العملاقة خارج كوكب الأرض سيكون هذا بمثابة تقدم ثوري، سيغير فهمنا للكون ووجود حضارات متقدمة خارج كوكب الأرض.

“ما هو أكثر إثارة وأكثر رعبا من اكتشاف الحياة خارج كوكب الأرض؟ سأل ليفين، مشددًا على أهمية الحفاظ على العقل المنفتح مع الحفاظ على الدقة العلمية. وأضاف الدكتور سيجل: “من المهم أن نتحلى بعقل متفتح، ومن السهل أن نفهم سبب حماستنا للاحتمالات الأكثر جموحًا. لكن من دون أدلة أقوى، فإن هذا مجرد مثال آخر على تحمس الناس لما سيكون بالتأكيد مجرد فوضى كبيرة. »

في الختام، بينما مجالات دايسون على الرغم من أن الهياكل العملاقة تظل مفهومًا نظريًا مثيرًا، إلا أن وجودها كحل لمشكلة الكتلة المفقودة في الكون أمر غير مرجح إلى حد كبير. ومع ذلك، فإن البحث المستمر عن هذه الهياكل العملاقة لا يزال يلهم البحث العلمي والسعي لفهم الكون.