سديم الجيتار. اضغط للتكبير
نظرًا لأنها تشكل جزءًا كبيرًا من الكون ، ستعتقد أننا سنعرف ما هي المادة المظلمة الآن. يعتقد فريق دولي من الباحثين الآن أن المادة المظلمة يمكن أن تكون فئة من الجزيئات تعرف باسم "النيوترينوهات المعقمة". يمكن أن تكون هذه الجسيمات ، التي تشكلت في الانفجار الكبير ، مسؤولة عن كتلة الكون المفقودة ، وسيكون لها تأثير جانبي مفيد لتسريع التكوين المبكر للنجوم.
ربما لعبت المادة المظلمة دورًا رئيسيًا في تكوين النجوم في بدايات الكون. إذا كانت هذه هي الحالة ، فإن المادة المظلمة يجب أن تتكون من جزيئات تسمى "النيوترينوهات المعقمة". وقد أظهر بيتر بيرمان من معهد ماكس بلانك لعلم الفلك الراديوي في بون ، وألكسندر كوسينكو ، من جامعة كاليفورنيا ، لوس أنجلوس ، أنه عندما يتحلل النيوترينو المعقم ، فإنه يسرع في تكوين الهيدروجين الجزيئي. كان من الممكن أن تساعد هذه العملية في إضاءة النجوم الأولى بعد 20 إلى 100 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم. ثم قام الجيل الأول من النجوم بتأيين الغاز المحيط بها ، بعد حوالي 150 إلى 400 مليون سنة من الانفجار العظيم. كل هذا يقدم شرحًا بسيطًا لبعض الملاحظات المحيرة إلى حد ما فيما يتعلق بالمادة المظلمة والنجوم النيوترونية والمادة المضادة.
اكتشف العلماء أن للنيوترينات كتلة من خلال تجارب تذبذب النيوترينو. وقد أدى ذلك إلى افتراض أن النيوترينوهات "المعقمة" موجودة - والمعروفة أيضًا باسم النيوترينوهات اليمنى. إنهم لا يشاركون في التفاعلات الضعيفة مباشرة ، لكنهم يتفاعلون من خلال اختلاطهم مع النيوترينوات العادية. إجمالي عدد النيوترينوهات المعقمة في الكون غير واضح. إذا كان النيوترينو المعقم يحتوي فقط على كتلة قليلة من الكيلو إلكترون فولت (1 كيلو فولت هو جزء من المليون من كتلة ذرة الهيدروجين) ، فإن ذلك يفسر الكتلة الضخمة المفقودة في الكون ، والتي تسمى أحيانًا "المادة المظلمة". تدعم الملاحظات الفيزيائية الفلكية الرأي القائل بأن المادة المظلمة من المحتمل أن تتكون من هذه النيوترينوهات المعقمة.
تسلط نظرية بيرمان وكوسينكو الضوء على عدد من الألغاز الفلكية غير المبررة. بادئ ذي بدء ، خلال الانفجار العظيم ، ستعادل كتلة النيوترينوات التي تم إنشاؤها في الانفجار الكبير ما هو مطلوب لحساب المادة المظلمة. ثانيًا ، يمكن أن تكون هذه الجسيمات هي الحل لمشكلة طويلة الأمد حول سبب تحرك النجوم النابضة بسرعة كبيرة.
النجوم النابضة هي نجوم نيوترونية تدور بسرعة عالية جدًا. يتم إنشاؤها في انفجارات السوبرنوفا وعادة ما يتم إخراجها في اتجاه واحد. وقد منحهم الانفجار "دفعة" ، مثل محرك صاروخي. يمكن أن تبلغ سرعات النجوم النابضة مئات الكيلومترات في الثانية - أو حتى الآلاف في بعض الأحيان. لا يزال أصل هذه السرعات غير معروف ، ولكن انبعاث النيوترينوهات المعقمة يفسر ركلات النجم.
يحتوي سديم الجيتار على نبض سريع للغاية. إذا كانت المادة المظلمة مصنوعة من جزيئات أعادت تأين الكون - كما يشير Biermann و Kusenko - فإن حركة النجم النابض قد خلقت هذا الغيتار الكوني.
ثالثًا ، يمكن للنيوترينوهات المعقمة أن تساعد في تفسير غياب المادة المضادة في الكون. في الكون المبكر ، كان بإمكان النيوترينوهات المعقمة "سرقة" ما يسمى بـ "رقم ليبتون" من البلازما. في وقت لاحق ، تم تحويل نقص عدد lepton إلى رقم باريون غير صفري. يمكن أن يكون عدم التماثل الناتج بين الباريونات (مثل البروتونات) والمضادات الحيوية (مثل البروتونات المضادة) هو السبب في عدم وجود مادة مضادة للكون.
"إن تكوين الثقوب السوداء المركزية في المجرة ، وكذلك البنية على المقاييس تحت المجرة ، تفضل النيوترينوهات المعقمة لتفسير المادة المظلمة. يقول بيتر بيرمان إن توافق العديد من الأدلة غير المباشرة يقود المرء إلى الاعتقاد بأن جسيم المادة المظلمة الذي طال البحث عنه قد يكون بالفعل نيوترينوًا معقمًا ".
المصدر الأصلي: جمعية ماكس بلانك
