تشير عمليات المحاكاة الحاسوبية الفلكية إلى أدلة قوية على وجود المادة المظلمة، مدعومة بملاحظات لميزات في المجرات يصعب تفسيرها بدونها
تدعم عمليات المحاكاة الحاسوبية التي أجراها علماء الفلك، بما في ذلك تلك الموجودة في جامعة كاليفورنيا في إيرفين، وجود المادة المظلمة. على الرغم من أن المادة المظلمة لم يتم اكتشافها بشكل مباشر، إلا أن العديد من العلماء يعتقدون أنها يجب أن تكون موجودة لتفسير الظواهر المختلفة في الكون المرئي.
تشير المقالة إلى جدل أساسي في الفيزياء الفلكية - هل يجب أن تكون المادة المظلمة موجودة لتفسير كيفية عمل الكون بالطريقة التي يعمل بها، أم أن الفيزيائيين يمكنهم فقط شرح كيفية عمل الأشياء بناءً على المادة التي يمكننا ملاحظتها مباشرة؟ اليوم، يعتقد العديد من علماء الفيزياء أن شيئًا مثل المادة المظلمة يجب أن يكون موجودًا لتفسير حركة النجوم والمجرات.
وقال فرانسيسكو ميركادو، المؤلف الرئيسي: "توضح ورقتنا كيف يمكننا استخدام العلاقات الحقيقية المرصودة كأساس لدراسة نموذجين مختلفين لوصف الكون". "نحن نقترح اختبارًا قويًا للتمييز بين النموذجين."
وشمل الاختبار إجراء عمليات محاكاة حاسوبية مع كلا النوعين من المادة - العادية والمظلمة - لشرح وجود ميزات مثيرة للاهتمام تم قياسها في المجرات الحقيقية. أبلغ الفريق عن نتائجه في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.
وقال ميركادو إن السمات الموجودة في المجرات التي وجدها الفريق "من المتوقع أن تظهر في كون به مادة مظلمة ولكن سيكون من الصعب تفسيرها في كون بدون مادة مظلمة". "لقد أظهرنا أن هذه الميزات تظهر في عمليات رصد العديد من المجرات الحقيقية. وإذا أخذنا هذه البيانات ببساطة، فإنها تؤكد من جديد مكانة نموذج المادة المظلمة باعتباره النموذج الذي يصف الكون الذي نعيش فيه على أفضل وجه."
تصف هذه الميزات التي لاحظها ميركادو أنماطًا في حركات النجوم والغاز في المجرات والتي يبدو أنها ممكنة فقط في كون يحتوي على مادة مظلمة.
وقال المشارك في الدراسة: "يبدو أن المجرات المرصودة تخضع لارتباط وثيق بين المادة التي نراها والمادة المظلمة المستنتجة التي نكتشفها، لدرجة أن البعض اقترح أن ما نسميه المادة المظلمة هو في الواقع دليل على أن نظريتنا في الجاذبية خاطئة". المؤلف جيمس بولوك. "لقد أظهرنا أن المادة المظلمة لا تتنبأ بالارتباط فحسب، بل يمكنها أيضًا في العديد من المجرات تفسير ما نراه بشكل طبيعي أكثر من الجاذبية المعدلة. وأصبحت أكثر اقتناعًا بأن المادة المظلمة هي النموذج الصحيح".
تظهر الميزات أيضًا في الملاحظات التي أجراها أتباع الكون بدون مادة مظلمة. وقال المؤلف المشارك خورخي مورينو: "إن الملاحظات التي اختبرناها - نفس الملاحظات التي وجدنا فيها هذه الميزات - تم إجراؤها من قبل مؤيدي النظريات التي لا تحتوي على المادة المظلمة". "على الرغم من وجودها الواضح، إلا أن المجتمع قد قام بتحليل هذه الخصائص بشكل قليل جدًا، إن لم يكن قد حللها على الإطلاق. لبدء المحادثة، كنا بحاجة إلى أشخاص مثلنا، علماء يعملون مع كل من المادة العادية والمادة المظلمة."
وقال مورينو: "عندما تولد النجوم وتموت، فإنها تنفجر إلى مستعرات أعظم، والتي يمكن أن تشكل مراكز المجرات، وهو ما يفسر بشكل طبيعي وجود هذه الميزات". "ببساطة، الخصائص التي اختبرناها في الملاحظات تتطلب وجود المادة المظلمة وإدراج فيزياء المادة العادية."
والآن بعد أن يبدو أن نموذج المادة المظلمة للكون هو الرائد، فإن الخطوة التالية هي معرفة ما إذا كان سيظل ثابتًا في كون المادة المظلمة.
وقال ميركادو: "سيكون من المثير للاهتمام معرفة ما إذا كان بإمكاننا استخدام نفس العلاقة للتمييز حتى بين النماذج المختلفة للمادة المظلمة". "إن فهم كيفية تغير هذه العلاقة في نماذج مختلفة للمادة المظلمة يمكن أن يساعدنا في تقييد خصائص المادة المظلمة نفسها."
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
