السبب الذي نسميه المادة المظلمة ليس لأن الظلام هو كائن غامض. لأن المادة المظلمة لا تتفاعل مع الضوء.

الفرق دقيق، لكنه مهم. المادة الطبيعية تمتص الضوء لذلك تكون مظلمة. لهذا السبب، على سبيل المثال، يمكننا أن نرى ظلال السحب الجزيئية مقابل النجوم المتناثرة في درب التبانة. هذا ممكن لأن الضوء والمادة لهما طريقة للاتصال.

الضوء عبارة عن موجة كهرومغناطيسية، وتحتوي الذرات على إلكترونات وبروتونات مشحونة كهربائيًا، لذلك يمكن للمادة أن تبعث الضوء وتمتصه وتشتيته. المادة المظلمة ليست مشحونة كهربائيا. ليس لديها طريقة للتواصل مع الضوء، لذلك عندما يلتقي الضوء والمادة المظلمة فإنهما يمران عبر بعضهما البعض.

تشير جميع ملاحظاتنا إلى أن المادة المظلمة والضوء يشتركان في الجاذبية فقط.

عندما تتجمع المادة المظلمة حول مجرة، على سبيل المثال، يمكن لجاذبيتها أن تؤدي إلى انحراف الضوء. ولهذا السبب، يمكننا رسم خريطة لتوزيع المادة المظلمة في الكون من خلال مراقبة كيفية ارتباط الضوء بالجاذبية حولها.

نحن نعلم أيضًا أن المادة المظلمة والعادية تتفاعلان بفعل الجاذبية. إن سحب المادة المظلمة يربط المجرات ببعضها البعض في مجموعات عملاقة.

لكن المادة المظلمة والعادية هي سؤال بلا إجابة فقط التفاعل مع الجاذبية. إذا اصطدمت ذرة وجسيم من المادة المظلمة، فهل يمر كل منهما بالآخر بالفعل؟

نظرًا لأننا لا نلاحظ بشكل مباشر جسيمات المادة المظلمة، فلا يمكننا سوى التكهن، لكن معظم نماذج المادة المظلمة تجادل بأن الجاذبية هي الرابط المشترك الوحيد مع الضوء والمادة العادية. تحيط المادة المظلمة والعادية ببعضها البعض، لكنهما تندمجان دون تصادم مثل السحب بين النجوم.

لكن أ جديد يذاكر يوصي على حد سواء للقيام به يمكن للتواصل أن يكشف جوانب خفية من الأشياء الغامضة.

تبحث الدراسة في ستة مجرات قزمة متناهية الصغر، أو UFDs. وهي مجرات تابعة بالقرب من درب التبانة ويبدو أنها تحتوي على عدد نجوم أقل بكثير من كتلتها.

لأنها تتكون في الغالب من المادة المظلمة. إذا كانت المادة العادية والمظلمة تتفاعلان فقط من خلال الجاذبية، فإن توزيع النجوم في هذه المجرات الصغيرة يجب أن يتبع نمطًا محددًا. إذا تفاعلت المادة المظلمة والمادة العادية بشكل مباشر، فإن هذا التوزيع يكون منحرفًا.

ولاختبار ذلك، أجرى الفريق عمليات محاكاة حاسوبية لسيناريوهين. ووجدوا أن توزيع النجوم في النموذج غير المتفاعل يكون أكثر كثافة في مركز UFDs وأكثر انتشارًا عند الحواف.

في النموذج التفاعلي، يجب أن يكون توزيع النجوم أكثر اتساقًا. وعندما قارنوا هذه النماذج بملاحظات ست مجرات، وجدوا أن النموذج التفاعلي يتناسب بشكل أفضل قليلاً.

مقارنة بين المادة المظلمة غير المتفاعلة والمتفاعلة. (جابرييل بيريز)

لذا فإن المادة المظلمة والمنتظمة تتفاعلان بطرق تتجاوز قوى الجاذبية.

لا توجد بيانات كافية لتحديد طبيعة الارتباط بشكل دقيق، ولكن من المدهش أن يكون هناك أي ارتباط على الإطلاق.

وهذا يعني أن نماذجنا التقليدية للمادة المظلمة خاطئة جزئيًا على الأقل. ويمكن أن يؤدي أيضًا إلى طرق جديدة للكشف المباشر عن المادة المظلمة. بمرور الوقت، قد نتمكن أخيرًا من حل هذا اللغز المظلم، لكنه كائن غير مرئي تمامًا.

تم نشر هذه المقالة في الأصل الكون اليوم. واصل القراءة المقال الأصلي.