كتب – رامز يوسف:
تشير دراسة حديثة إلى أن عائلة مخفية من “جسيمات الأشباح” قد تكون مسؤولة عن كل المادة المظلمة في الكون – والسبب وراء وجود أي مادة على الإطلاق.
أحد أكثر الأسئلة المحيرة في علم الكونيات الحديث، هو لماذا يمتلئ الكون بالمادة في المقام الأول. تكمن المشكلة في أن جميع تفاعلات الجسيمات الأساسية تقريبًا تنتج أعدادًا دقيقة من جسيمات المادة والمادة المضادة، التي تستمر بعد ذلك في إفناء بعضها البعض في ومضات من الطاقة. لكن الكون يحتوي على وفرة من المادة وقليل جدًا من المادة المضادة. فلماذا لم يختف كل شيء في الكون المبكر؟
تُعرف المشكلة باسم “التكوين الباريوني”، وتتلخص الفرضية الرئيسية في أن بعض العمليات غير المعروفة أدت إلى اختلال التوازن بين المادة والمادة المضادة في اللحظات الأولى من الانفجار العظيم.
تشير أبحاث جديدة إلى أن الإجابة قد تكمن في جسيمات صغيرة شبحية تُعرف باسم النيوترينوات. نُشر البحث في خادم ما قبل الطباعة arXiv.
هناك 3 أنواع من النيوترينوات، وكلها لها خصائص غريبة. أولاً، لديها كتلة ضئيلة للغاية، أصغر بكثير من كتلة الإلكترونات. كما أنها كلها “يسارية”، ما يعني أن دورانها الداخلي في اتجاه واحد فقط أثناء انتقالها، على عكس جميع الجسيمات الأخرى التي يمكن أن تتخذ كلا الاتجاهين.
أدى هذا إلى التكهن بوجود المزيد من أنواع النيوترينو التي لم نكتشفها بعد – النظير الأيمن للنيوترينوات المعروفة. وذلك لأن التفاعلات بين الأنواع اليسرى واليمنى من النيوترينوات يمكن أن تسبب لها كتلة.
كون محطم
في ورقتهم البحثية الأخيرة، اقترح الباحثون نموذجًا يوجد فيه نوعان من النيوترينوات اليمنى ذات كتل عالية جدًا. أظهر النموذج أنه في اللحظات الأولى من الكون، كانت النيوترينوات اليسرى واليمنى في توازن مثالي. ولكن مع توسع الكون وتبريده، انكسر هذا التوازن، ما أدى إلى كسر التناظرات التي تسببت في اكتساب النيوترينوات اليسرى كتلتها واختفاء النيوترينوات اليمنى عن الأنظار.
لكن نموذج الباحثين وجد أن هذا التحول الكارثي كانت له عواقب أخرى. أولاً، لأن النيوترينوات تتفاعل مع جسيمات أخرى، فإن تناسقها المكسور أدى إلى تفاعل متسلسل أفسد التوازن الدقيق بين المادة والمادة المضادة. ثانياً، اختلطت النيوترينوات اليمنى مع بعضها البعض لتكوين جسيم جديد تماماً، أطلق عليه اسم الميجوران. الميجوران هو جسيم افتراضي هو جسيم مضاد لنفسه، وأظهرت حسابات الباحثين أن هذا الجسيم كان ليتكون بكثرة في فوضى الكون المبكر.
بعد ذلك، سيبقى الميجوران كأثر من تلك العصور القديمة، ويشكل الجزء الأكبر من كتلة كل مجرة ولكنه يظل غير مرئي وبعيد المنال. بعبارة أخرى، سيكون مرشحًا للمادة المظلمة، المادة الخفية الغامضة التي تملأ الكون.
إنه اقتراح جريء، لكنه شامل. وفقًا للباحثين، يمكن لآلية واحدة أن تفسر الخصائص الغريبة للنيوترينوات، والتكوين الباريوني الذي أدى إلى هيمنة المادة في الكون، وظهور المادة المظلمة الغامضة.
حتى الآن، لم يكن هناك أي دليل تجريبي على وجود أي نيوترينوات يمينية، ناهيك عن شيء أكثر غرابة مثل ماجوران. لكن الباحثين يتوقعون أنه إذا كان ماجوران موجودًا، فقد يكون ضمن نطاق قابلية الكشف عن عدد من تجارب النيوترينو، مثل سوبر كاميوكاندي وبوركسينو – وهما كاشفان للنيوترينو تحت الأرض مقرهما في اليابان وإيطاليا على التوالي. وحده الوقت هو الذي سيخبرنا ما إذا كانت إحدى هذه التجارب ستجد إشارة جديدة تتوافق مع هذه الفرضية – ولكن إذا حدث ذلك، فقد نكون على الطريق لحل عدد من الألغاز الكونية.
اقرأ أيضا:
