أطلق عالم الفيزياء النظرية ستيفانو بروفومو، أستاذ الفيزياء في جامعة كاليفورنيا – سانتا كروز، نظريتين جديدتين مثيرتين حول أصل المادة المظلمة، تأتي هذه الخطوة في إطار الجهود المتواصلة لفهم هذا اللغز الكوني الذي حير العلماء لعقود. تم نشر النظريتين مؤخرًا في دورية Physical Review D العلمية المرموقة، وهما تقدمان رؤيتين مختلفتين حول كيفية نشأة المادة المظلمة، التي لا تتفاعل مع الجسيمات العادية لكنها تؤثر بعمق في بنية الكون عبر الجاذبية.
تشير إحدى النظريتين إلى أن المادة المظلمة قد تكون ناتجة عن “عالم مرآة”، وهو قطاع مظلم يحتوي على جسيمات وقوى تماثل النموذج القياسي المعروف، مثل الكواركات والغلونات، لكن دون أن تكون قابلة للكشف بأي وسيلة حالية. يفترض النموذج أن هذه الجسيمات قد شكلت “باريونات مظلمة” ضخمة تماسكها الجاذبية، وربما انهارت إلى أجسام شبيهة بالثقوب السوداء من كتلة بلانك، وهي غير مرئية ولكنها تؤثر في تشكيل الكون.
أما النظرية الثانية، التي نُشرت في مايو الماضي، فتقترح أن المادة المظلمة ربما نشأت من إشعاع صادر عن “أفق الكون” أثناء تمدده بعد الانفجار العظيم. تستند هذه الفرضية إلى مبادئ نظرية الحقول الكمومية في الزمكان المنحنى، وتفترض وجود فترة قصيرة من “التكوين الحراري” أنتجت مادة مظلمة باردة ومستقرة، ثم انفصلت عن النموذج القياسي بعد مرحلة التضخم الكوني. تتسق هذه النظرية مع ما نعرفه عن إشعاع الثقوب السوداء، وقد تعني أن أكوانًا أخرى مشابهة لكوننا قد بدأت من “بذور غير مرئية” من المادة.
يؤكد البروفيسور بروفومو أن هذه النظريات لا تزال فرضيات استكشافية، لكنها تستند إلى مبادئ فيزيائية راسخة في ميادين الجاذبية والظواهر الكمومية، وتقدم احتمالات علمية قابلة للاختبار مستقبلًا. تعتبر جامعة كاليفورنيا في سانتا كروز من المؤسسات الرائدة عالميًا في مجال ربط المفاهيم الكمومية بعلم الفلك، وتسهم في تطوير نماذج جديدة قد تساعد في حل واحد من أكبر ألغاز الفيزياء الحديثة.