الحالة المزاجية المزدحمة!
لقد تحدثت جميع الصحف عن ذلك: تم خريطة ما هو غير مرئي. يانيك ميلير وفريقه، استنادًا إلى تأثيرات العدسات الجاذبة التي تؤثر على صور المجرات، بافتراض أنها ناتجة عن مادة تهرب من الملاحظة في الوقت الحالي، رسموا أول خريطة ثلاثية الأبعاد لجزء من الكون. وبما أن ذلك، تسيطر الفوضى في المختبرات. الفيزيائيون الفلكيون، محفزين من هذا النهج، مستعدون لوضع المادة المظلمة في جميع نماذجهم. الفيزيائيون النظريون يجدون مخرجًا غير متوقعًا لجسيماتهم الأكثر غرابة التي تخرج من خيالهم، مثل "النيوترينوات المحايدة". سيجتمع جميعهم في 13 و14 و15 يونيو في جامعة مونبلييه لمناقشة إمكانية إنشاء مختبر مكرس لجسيمات الفضاء، والذي سيكون مدعومًا من قبل المعهد الفرنسي للعلوم الفلكية (INSU) (قسم CNRS).
...................
إليك الآن الخريطة الشهيرة:
نفس الخريطة، في قطعة:
مقال جي. بي. بيت، المذكور.
النسخة المبسطة
والكتاب.
لكن، كما يقول الشعب، كما يقول الإله، نسخة المقال من يوم الجمعة 17 مارس 2000 من جريدة "العالم".
إذا كانت المادة المظلمة تُنحرف بمسار الضوء، فهذا يعني أنها موجودة بالفعل.
تشير تشوهات صور المجرات البعيدة إلى وجود كائنات هائلة غير مرئية.
منذ سنوات، يحاول علماء الفلك إظهار المادة المظلمة (90% من المادة في الكون). تم تقديم العديد من الافتراضات لشرح طبيعة هذا الوسط الذي يهرب من التلسكوبات: كائنات ضخمة (النجوم القزمة البنية) وجسيمات أولية (النيوترينوات). ولكن العدّ لا يزال غير كافٍ. لذلك يعتقد أن هذه المادة قد تكون مكونة من جسيمات نظرية لا تزال قيد الاكتشاف.
العلماء الفلكيون متفقون: 90% من مادة الكون تهرب من عينات تلسكوباتهم. تظهر فقط على الصور المجرات والآلاف من النجوم التي تشكلها، والضبابيات المظلمة أو المشرقة التي تغطي السماء، والانفجارات الهائلة للطاقة التي لا تزال آلياتها غير مفهومة تمامًا (...). بفضل تقدم التكنولوجيا، فتحت نوافذ جديدة في الأشعة تحت الحمراء، فوق البنفسجية، الأشعة السينية، والأشعة gamma. في السنوات الأخيرة، فتح علماء الفلك علم الفلك بالنيوترينوات، جسيمات مختفية قد تساهم بشكل كبير في كتلة الكون.
لكن العلماء النظريون يعرفون جيدًا أن، حتى مع ذلك، يهرب جزء كبير من الكون عن المجتمع الفلكي، الذي لا يمكنه أن يكتفي بمساحة تجريبية محدودة -10% من كل شيء- التي تقدمها له. لهذا السبب، يحاول منذ سنوات إظهار هذه المادة المظلمة الشهيرة، وهي مكون رئيسي للكون. فريق من معهد الفيزياء الفلكية بباريس، مرتبط بعلماء فلك فرنسيين (CEA Saclay، تلسكوب كندا-فرنسا-هاواي (CFHT) ومرصد الفلك الفضائي بمارسيليا وعالميين (كندا، ألمانيا، الولايات المتحدة)، قد فتحت نافذة على هذا العالم. قبل ذلك بفترة قصيرة، فريق بريطاني بقيادة ريتشارد إيليس (كامبريدج و كالتك) وفريق أمريكي بقيادة تايسون (مختبرات بيل، نيو جيرسي)، اللذين يؤكدان جزئيًا هذه النتائج.
كيف تغلب العلماء على غير المرئي وتأكيد وجود هذه المادة المظلمة؟ من خلال مبدأ ينص على أن الضوء ينحني بالقرب من كتلة ضخمة من المادة (الشمس، حافة المجرات)، تحت تأثير الجاذبية. تم التحقق من هذه الفرضية عدة مرات. لكن علماء الفلك تساءلوا إذا كان يمكن ملاحظة نفس التأثير مع المادة المظلمة التي تُفترض أنها قليلة الكثافة وتكمن بكميات كبيرة. إذا كان هذا صحيحًا، فإن هذه المادة المظلمة ستُظهر وجودها دون أن تُرى.
"العيب الكوني".
في عام 1991، يقول يانيك ميلير، من معهد الفيزياء الفلكية بباريس، كانت النظرية تتنبأ بأن كائنات بعيدة مثل المجرات يمكن أن تظهر مُتغيرة قليلاً وتحتوي على أشكال بيضوية ممدودة بسبب وجود كتل ضخمة من المادة المظلمة على طول مسار ضوءها. لكن هذا تأثير "العيب الكوني" كان، وفقًا للحسابات، ضعيفًا جدًا بحيث يُعتبر تحديًا للكشف عنه. "بالإضافة إلى ذلك، كان العلماء في ذلك الوقت يفتقرون إلى نموذج نظري لتأكيد قياسات محتملة، وكذلك إلى كاميرات كافية للقيام بذلك."
منذ ذلك الحين، تم تطوير كاميرا CFH 12K، وقام اللوك فان واربيك من كندا بتطوير أدوات معالجة مناسبة لهذا البرنامج البحثي. بعد خمس سنوات من تحليل حوالي 200000 مجرة بعيدة تم تصويرها بواسطة تلسكوب كندا-فرنسا-هاواي، توصل العلماء أخيرًا إلى نتائجهم. الآن، على الصور التي تُظهر القاع السماوي من CFHT، تظهر بعد معالجة مناسبة مئات البقع البيضوية الخضراء، وهي مجرات.
هل يمكننا استنتاج أن هذا الظاهرة هي بالفعل نتيجة تأثير جاذبي على الضوء المنبعث من المجرات؟
بالتأكيد، يجيب يانيك ميلير. في غياب المادة على طول مسارات الأشعة الضوئية -أي دون تأثير جاذبي- حتى المجرات البيضاوية تظهر كنقاط صغيرة دائرية. في الحالة المعاكسة، يكون الصورة مغطاة ببقع بيضوية صغيرة. علاوة على ذلك، يميل التأثير الجاذبي إلى تنظيم هذه المجرات. بطريقة ما، وكأن المغناطيس يوجه حبيبات الحديد وفقًا لخطوط المجال المغناطيسي المطبقة عليه.
الجسيمات غير المعروفة.
هذه التشوهات غير المرئية والتنظيم الجديد للمجرات هو ما يسمح بالتأكيد بأن الضوء قد انحني عن مساره بسبب خيوط من مادة مُتفردة وعديمة الرؤية. مادة ذات كثافة منخفضة (بالمقارنة بكمية الشمس وكتل المجرات)، ولكن تأثيراتها قابلة للإدراك، بسبب امتدادها الكبير: 100 مليون إلى مليار فرسخ فلكي (1 فرسخ فلكي يعادل 3.36 سنة ضوئية). كمقارنة، تبلغ مساحة درب التبانة 34000 فرسخ فلكي في أطول طول لها.
على النموذج ثلاثي الأبعاد الذي أعاد الفريق الفرنسي تكوينه على الحاسوب، يظهر التأثير مذهلاً. خلال رحلتها إلى لنا، يغير الضوء باستمرار اتجاهه بالقرب من هذه الخيوط التي تشكل نوعًا من الجبنة في الفضاء الذي تغطيه. هي بنية تروي قصة الكون وتُظهر الظروف الأولية لتشكيله. لأن المادة المظلمة التي تهرب من نظرنا ليست من نفس الطبيعة (البارةونية) كما هي المادة التي تكوّن النجوم ونحن أنفسنا. وفقًا للنظريين، فهي مكونة من جسيمات - الـ "ويمبس"، الأكسيونات، الجسيمات المتماثلة بشكل فائق، وغيرها - لا تزال قيد الاكتشاف.
فتحت باب جديد للعلماء للاستفادة منه. من المتوقع أن يفعلوا ذلك قريبًا مع تشغيل كاميرا أربع مرات أكبر، ميغا كام، التي تم تطويرها من قبل CEA Saclay، في CFHT خلال عامين. في المستقبل البعيد، يُخطط لتركيب شبكة تتألف من مائة تلسكوب بقطر متر واحد، وتشغيل قمر صناعي أمريكي، سناسبات، مكرس للنجوم الانفجارية (السوبرنوفا)، لكنه قادر أيضًا على متابعة تأثيرات المادة المظلمة.
جان فرانسوا أوغرو.
هذا ليس واضحًا تمامًا. في عام 1985، اكتشف بيرنارد فورت، برفقة طلاب، بما في ذلك يانيك ميلير، في هاواي، بارتفاع 3 أمتار و60 سم، باستخدام إحدى أولى الكاميرات CCD، قوسًا جاذبيًا في مجموعة المجرات أبيل 370. استغرق الفريق ثلاث سنوات لإقناع المجتمع الفلكي أن هذا النوع من التشكيل يتوافق بالفعل مع "تأثير العدسة الجاذبة". توصل الحسابات المستندة إلى هذه الفرضية إلى أن هذه الكتلة غير المرئية يجب أن تكون مركزة بالقرب من مركز المجموعة. في عام 1989، فورت وميلير يصممون طريقة تسمح، دائمًا ضمن هذه الفرضية، بإعادة بناء خريطة المادة غير المرئية التي من المفترض أن تنتج هذا الظاهرة. لكن في عام 1994، فورت وميلير يكتشفون بالقرب من مركز مجموعة أخرى "كائنًا" يثير شكًا في صحة طريقة عملهم. إنه "تجميع لمادة غير مرئية"، مركزة و"مقاسة" من خلال التشوهات التي تؤثر على صور المجرات المحيطة، والتي لا ترتبط بأي تجميع من المادة "العادية"، المنبعثة من الضوء. متحيرين، يخزنون هذه الصورة جانباً. لكن بعد ثلاث سنوات، لاحظ يانيك ميلير نفس الظاهرة بالقرب من مجموعة أبيل 1942 (انظر الصور أدناه). تم تحليل الكائن باستخدام أدوات أخرى، وبنفس الترددات، وكذلك بيئة محيطة. هذه المرة، لا شك: تؤكد طريقة ميلير-فورت وجود تجميع هائل من مادة غير مرئية (5 × 1014 مرة كتلة الشمس، أي ما يعادل أكبر مجموعات المجرات المُلاحظة)، في منطقة مظلمة تمامًا.....
هذا هو تعليق بيرنارد فورت حول هذه الظاهرة (مقطع من Ciel et Espace، يونيو 2000) :
....
ما يثير القلق هو أن العلماء، عند إجراء ملاحظات في مناطق تمثل فقط 0.01% من القبة السماوية، اكتشفوا بالفعل كائنين من هذا النوع. لذلك، من المحتمل أن تؤدي زيادة الملاحظات، إلى إعداد خريطة ثلاثية الأبعاد لهذه المادة المظلمة الشهيرة، إلى ظهور مئات "المجموعات المظلمة" أو "التجميعات السوداء"، كما قرر بيرنارد فورت تسميتها. من الصعب فهم لماذا وكيف يمكن لتركيزات مادة تساوي مجموعات المجرات الأكثر ثراءً أن تؤثر جاذبيًا على الفوتونات التي تمر بالقرب، ولكن لا تؤثر على المجرات المحيطة أو الغاز الذي ينتشر في كل مكان.
....
إلا إذا كانت هناك نوعان من المواد التي تشكل "غرفة منفصلة"، تمامًا. من خلال إسناد "الظواهر الجاذبة غير العادية" إلى تأثير المادة المزدوجة، نصل إلى تفسيرات مختلفة تمامًا، تم ذكرها في كتابنا "لقد فقدنا نصف الكون"، دار الألبين، 1997. وبالتالي، فإن الأقواس قد تكون ناتجة ليس عن تركيزات لمادة مظلمة، بل عن فراغات في توزيع المادة المزدوجة. في المقابل، هذه "المجموعات المظلمة" قد تكشف عن وجود "كتل من المادة المزدوجة"، تشكيلات أولية، دافئة و"غير مرئية هندسيًا". لرؤية الأمور بوضوح، من الضروري إعادة دراسة مماثلة لتلك التي أجريت على مدى سنوات من قبل ميلير وفورت، إعادة هذه "الخريطة غير المرئية"، لكن بافتراض أن التأثير ناتج ليس عن مادة مظلمة، سواء كانت غريبة أو لا، بل عن المادة المزدوجة، والتي تتعامل ببساطة، بالنسبة لنا، وكأنها مكونة من جسيمات تقليدية، مزودة بكتل وطاقة سالبة. موضوع جيد لرسالة دكتوراه لطالب كاميكازي (الكلمة تشير إلى أي طالب يخرج عن المنهج المعتاد في CNRS).
إليك الآن ظهورًا حديثًا لمؤيدي المادة المظلمة:
و ظهورًا حديثًا لمؤيدي المادة المزدوجة:
