تجربة «NA64» في سيرن ترصد شيئًا غامضًا! فما هو؟
إحدى أكثر الأمور غموضًا في الفيزياء هي أنَّ نسبة 58% من الكون عبارةٌ عن مادةٍ مظلمة، أي أنَّها لا تتفاعل مع فوتونات القوى الكهرومغناطيسية العادية، وبالتالي تظل غير مرئيةٍ لأعيننا أو للتلسكوبات.
وبالرغم من أنَّ المادة المظلمة ماتزال أمرًا غامضًا بالنسبة لنا، إلا أنَّ علماء الفلك يخبروننا بوجودها وذلك نتيجةً لملاحظة تأثيرها الجاذب على المادة المرئية مثل النجوم والمجرات.
وتقترح بعض النظريات، أنه وبالإضافة إلى قوة الجاذبية فإن جزيئات المادة المظلمة تتفاعل أيضًا مع المادة المرئية ضمن نوعٍ جديدٍ من القوى، والذي كثيرًا ما تحدى محاولات كشفه.
تمامًا مثل القوى الكهرومغناطيسية المحمولة في الفوتونات، فإنَّ الطاقة المظلمة تنتقل ضمن جُسَيْمٍ يُدعى “Dark” ويُعتقد أنه الوسيط بين المادة المظلمة والمادة المرئية.
ويشرح سيرجاي جنينكو، المتحدث عن NA64 قائلًا: “كمجاز، يمكننا تمثيل ذلك بحوارٍ مستحيلٍ بين شخصين لا يتحدثان اللغة ذاتها (المادة المرئية والمادة المظلمة) ويُمثل الفوتونُ المظلم دورَ الوسيط الذي يفهم لغةً ويتحدث أخرى.”
وتهدف تجارب NA64 بـ سيرن إلى البحث عن بصمة هذا التفاعل بين المادة المرئية والمظلمة باستخدام مبادئ فزيائيةٍ بسيطةٍ ولكنها فعالة كاستخدام مبدأ بقاء الطاقة -شعاعٌ من الالكترونات ذي طاقةٍ أوليةٍ محسوبةٍ بدقةٍ موجَّهٍ إلى الكاشف- فالتفاعلات الناتجة عن شعاع الالكترونات والأنوية الذَّرية تنتج فوتوناتٍ مرئية، ويتم حساب طاقة هذه الفوتونات بحيث يجب أن تكون مساويةً لتلك في الالكترونات ولكن في حالة وجود الفوتون المظلم فلن يتمكن الكاشف من رؤيتها وستحمل جزءً كبيرًا من الطاقة الأولية للإلكترونات، وبالتالي يستطيع الكاشف تسجيل بصمة الفوتون المظلم مع كمٍّ من الطاقة المفقودة لا يمكن أن تُعزى إلى عملياتٍ تتضمن جزئياتٍ عادية، وهكذا تتوفر لدينا إشارةٌ قويةٌ على وجود الفوتون المظلم.
إذا ما تم التأكد من وجود الفوتون المظلم فسوف يزيد هذا من فهمنا للمادة المظلمة الغامضة والذي لم يكتمل منذ وقت طويل.
ترجمة: فادي سامح روماني
تدقيق: بدر الفراك
المصدر
