يتوقع العلماء أن السوبرنوفا داخل مجرتنا قد تكون المفتاح لفهم  المادة المظلمة عبر اكتشاف أشعة غاما الناتجة عن جسيمات افتراضية تُعرف بـ"الأكسيونات". هذا الاكتشاف يمكن أن يفتح آفاقا جديدة لفهم خصائص هذه الجسيمات ودورها في تكوين الكون.

المادة المظلمة: لغز يمتد لعقود

على مدار ما يقرب من قرن، يسعى العلماء لفك شفرة المادة المظلمة، التي تشكل حوالي 85% من كتلة الكون، تم اقتراح وجودها في الستينيات لتفسير سلوك دوران المجرات، لكنها تظل غير مرئية وغير متفاعلة مع الضوء أو أي إشعاعات كهرومغناطيسية، مما يجعلها لغزا علميا مستمرا.

فرضية الأكسيونات: بصيص أمل في عالم المادة المظلمة

الأكسيونات، جسيمات افتراضية منخفضة الكتلة، ظهرت لأول مرة في السبعينيات كحل لمشاكل فيزيائية غير محسومة. تشير الدراسات الحديثة إلى إمكانية ظهور الأكسيونات في ظروف محددة، مثل الحقول المغناطيسية القوية حول النجوم النيوترونية.

دراسة رائدة بجامعة كاليفورنيا، بيركلي، تشير إلى أن الأكسيونات قد تكون قابلة للكشف بعد انفجار السوبرنوفا القريب، حيث يمكن أن تتحول إلى أشعة غاما مرئية، ما يوفر دليلا مباشرا على وجودها.

السوبرنوفا كمختبر كوني

أجرى الباحثون محاكاة باستخدام سوبرنوفا SN1987A التي انفجرت في سحابة ماجلان الكبرى قبل 168,000 سنة ضوئية من الأرض. توضح الدراسة أن الأكسيونات قد تُنتج بكميات هائلة خلال العشر ثوانٍ الأولى من انهيار نجم ضخم ليصبح نجما نيوترونيا، تحت الحقول المغناطيسية الشديدة، تتحول الأكسيونات إلى أشعة غاما عالية الطاقة يمكن رصدها.

التحديات والفرص في رصد الأكسيونات

رغم ندرة السوبرنوفا القريبة، يمكن أن تتيح تقنيات التلسكوب الحديثة مثل تلسكوب فيرمي لأشعة غاما فرصة لرصد هذه الظاهرة بحسب الباحثين، فإن الكشف عن الأكسيونات يعتمد على حدوث سوبرنوفا قريبة جدا ضمن مجرتنا أو إحدى المجرات التابعة لها.

الدراسة تقترح تصميم تلسكوب جديد يُدعى GALAXIS، مصمم خصيصًا لاكتشاف أشعة غاما الناتجة عن الأكسيونات، مما يرفع من احتمالية الكشف عنها.

أهمية الاكتشاف المحتمل

رصد إشارات الأكسيونات سيحدد كتلتها ومدى تفاعلها مع المادة، ما يساعد التجارب المخبرية على تأكيد وجودها. حتى في حال عدم الرصد، سيؤدي ذلك إلى تقليص نطاق الكتل المحتملة، مما يبسط البحث عن المادة المظلمة.

قال الباحث بنيامين سافدي من جامعة كاليفورنيا:

"أفضل سيناريو هو أن يلتقط تلسكوب فيرمي انفجار سوبرنوفا. إذا حدث ذلك، يمكننا قياس كتلة الأكسيون وتفاعله، مما يقدم أدلة حاسمة لفهم الكون."

يُمثل هذا البحث خطوة هامة نحو حل أحد أعظم ألغاز الفيزياء الحديثة. من خلال التعاون بين التقنيات المتقدمة والرصد الفلكي، قد نكون على أعتاب اكتشاف يغير نظرتنا إلى الكون.