هل أغفلت ذكر المادة المظلمة حتى هذه اللحظة؟ يا إلهي أرجو التماس العذر لي في هذا السهو الفادح، ولكن هذا يعكس الحال الذي عليه مجال النجوم الأولى قبل عام 2015، تماما كما يعكس حال قاعة المحاضرات التي كنت أجلس فيها بصفتي طالبة دكتوراه في عام 2011بجوار كاتي باترسون. ما المادة المظلمة؟ وما علاقتها بالنجوم الأولى؟ لا بد أن أطلب من كاتي ملاحظاتها.

لقد تحدثت في الفصول السابقة عن الكون الذي كان الهيدروجين هو المكون الرئيسي فيه، لكنني كنت حذرة في صياغتي. فقد وصفتُ الكون العادي، الكون الذي يمكننا «رؤيته»، حتى لو كانت هذه الرؤية تتطلب أشعة سينية أو تلسكوبا راديويا والمادة العادية تتكون من الباريونات التي تتفاعل مع الضوء حتى نتمكن من ملاحظة وجودها، باستخدام ولو جزءًا على الأقل من الطيف الكهرومغناطيسي. أما المادة المظلمة فهي لا تتفاعل مع الضوء، ء ومن ثَمَّ لا يمكن رصدها باستخدام جميع التلسكوبات التقليدية وحتى أحدث التلسكوبات لدينا فنحن لم نكتشف قط المادة المظلمة على نحو مباشر، وهذا ليس بالأمر الهين لأننا نعتقد أن المادة المظلمة تشكل ما يصل إلى 85٪ من إجمالي كتلة الكون.

لا يعني ذلك أن علماء النجوم الأولى تجاهلوا المادة المظلمة تماما، بل كانت الفكرة السائدة أن المادة المظلمة لا يمكنها التفاعل بشكل ملحوظ إلا من خلال الجاذبية. فالمادة المظلمة تمثل حجر الأساس في عملية تشكيل النجوم الأولى في بداية الكون، بعد مرحلة إعادة الاندماج التي حدثت بعد الانفجار العظيم بـ 380ألف سنة، كان الغاز ساخنًا للغاية مما حال دون انهياره مكونا أي شيء قريبًا من النجوم؛ لم تكن هناك، سحب غازية محظوظة على الإطلاق. ولكن على حد علمنا، وبالرغم من وجود بعض الجدل حول هذا الأمر، كانت المادة المظلمة باردة. والمواد الباردة يمكن أن تنهار، وهذا ما حدث بالفعل. وتظهر نماذجنا أن المادة المظلمة قد تكثفت في شكل خيوط سميكة، مكونة شبكة كونية تغطي الكون بأكمله. لكن الانهيار توقف عند هذا الحد دون أن تشكل المادة المظلمة نجومًا أو مجرات؛ لأنه على الرغم من أنها كانت باردة بما يكفي لأن تتكثف قليلا، فلم يكن بإمكانها التفاعل كهرومغناطيسيا (أي مع الفوتونات لتفقد الحرارة مثل الباريونات). وبسبب عدم قدرة المادة المظلمة على فقدان هذه الحرارة، كان الضغط الداخلي أعلى بكثير. وأدى ذلك إلى منع المادة المظلمة من تشكيل أي شيء أصغر بكثير من المناطق التي تتجمع فيها المادة المظلمة بفعل الجاذبية عند أماكن تقاطع الخيوط، مُشكّلة ما. يسمى بالهالات التي تبلغ حوالي مليون كتلة شمسية.

 بمجرد أن تشكلت شبكة المادة المظلمة الكونية، أصبح لدى الغاز البارد ركيزة يتمسك بها بفعل الجاذبية. وعلى المنوال نفسه تؤدي قوة جاذبية هذه التجمعات من المادة المظلمة إلى تكثيف هذا الغاز. وتُعَدُّ محاكاة اليوسترس، ....واحدة من أفضل عمليات المحاكاة لتشكيل الشبكة الكونية. وهذه صورة لأكبر تجمع للمادة المظلمة في المحاكاة، عند تقاطع الخيوط. وتحتوي على أكثر من 5000 هالة فرعية؛ الهالات التي يمكن أن تشكل المجرات داخلها على يمين الصورة يظهر توزيع الغاز؛ ويظهر على اليسار توزيع المادة المظلمة. إن رؤية امتزاج الاثنين بسلاسة أمر مثير للدهشة. وتمثل هذه الصورة إحدى صور الفيزياء الفلكية المفضلة لديّ. ولذلك استخدمتها خلفية لسطح المكتب في جهاز الكمبيوتر الخاص بي. فبدلا من الصور العائلية، وضعتُ صورة بالموجات فوق الصوتية للنجوم الصغيرة؛ لأن هذا ما تمثله بالفعل. فالمادة المظلمة تجمع جزيئات الغاز معا، لتشكل سحبا من الغاز تتولد منها النجوم. وعلى نطاقات كبيرة نرى أن الغاز يتبع المادة المظلمة على نحو مثالي، ولكن على نطاقات أصغر، وعند تدقيق النظر نجد أن الغاز يستمر في الانهيار حيث لا تستطيع المادة المظلمة ذلك. وبينما تتوقف المادة المظلمة عن الانهيار بسبب عدم وجود آلية تبريد يواصل الغاز انهياره كما ذُكر في الفصل الرابع. وهكذا تشكلت النجوم الأولى والمجرات الأولى في هذه الهالات من المادة المظلمة، في صورة ضوء ساطع وسط سحابة من المادة المظلمة.

شكل :1الشبكة الكونية. توزيع الغاز (يمينًاً) وتوزيع المادة المظلمة (يسارا) من محاكاة ُّ إليوسترس لتكون المجرات الكونية.

اخر الاخبار

اخبار العتبة العباسية المقدسة

قسم صناعة الشبابيك يواصل أعمال تصنيع بابٍ لحرم مرقد الإمامين الجوادين (عليهما السلام)

قسم العلاقات ينظّم برنامجًا ثقافيًّا لوفد من طلبة مجموعة العميد

قسم الشؤون الفكرية وجامعة العميد يصدران العدد 37 من مجلة تسليم المحكمة

متحف الكفيل يواصل أعمال تركيب عارضات مقتنيات متحف العتبة العسكرية المقدسة

المزيد

الآخبار الصحية

علاج طبيعي لمشكلات البشرة وحب الشباب

اكتشاف ارتباط عنصر شائع في نظامنا الغذائي بحصوات المرارة

كل ليلة.. 11 دقيقة إضافية من النوم لها مفعول السحر

علاج طبيعي يخفف أعراض سكري الحمل

المزيد

الآخبار التكنلوجية

قمر وردي ومذنب يلامس الشمس.. 8 ظواهر فلكية تزين السماء طوال شهر أبريل

تفسير حديث لتحيز التوحد بين الجنسين.. هل تمتلك الإناث "درعا جينيا" ضد المرض؟

الجلوس الذهني النشط.. مفتاح تقليل خطر الخرف لدى كبار السن

خسائر غير مسبوقة للجليد في أيسلندا وسواحل المحيط الهادئ خلال 2025

المزيد

مواضيع ذات صلة

منحنيات الدوران المسطحة

ولادة نجم

حالة النجوم

هل هناك ما يسمى بالقنبلة النجمية؟

تزويد النجوم بالطاقة: الاندماج النووي

تزويد النجوم بالطاقة: الاحتراق

تزويد النجوم بالطاقة: الانكماش بفعل الجاذبية

انزياح الضوء نحو الأحمر والأزرق

الانفجار العظيم

صور عائلية

تصنيف النجوم

قياس درجة حرارة النجوم