كيف تشكلت المادة المظلمة؟

معلومات وتساؤلات في علم الفلك، من أحدها هل المادة المظلمة تشكلت من ثقوب سوداء صغيرة عند الانفجار الكبير؟

هل المادة المظلمة تشكلت من ثقوب سوداء صغيرة عند الانفجار الكبير؟

المادة المظلمة هي الكتلة الاضافية الغامضة في الكون والتي لاتشع ضوء لكنها مع ذلك تمارس قوة جذب. وفقا لنظرية جديدة فانها تكون قد تكونت في الواقع من الثقوب السوداء البدائية التي نشأت مع الانفجار الكبير. وقد تشكر تلك الثقوب السوداء بوزون هيغز على ولادتها. نُشرت النظرية في مجلة Physical Review Letters في الثالث والعشرون من شهر مارس,
وتذكر بان هذه الثقوب قد خُلقت من عدم الاستقرار في الحقل الذي ينشا منه بوزون هيغز, جُسيم الاله الغامض الذي تم اكتشافه في مصادم الهادرون الكبير.
ينشأ بوزون هيغز كتموج في ما يسمى حقل هيغز الذي يتخلل الكون ويعطي كتلة للجسيمات. عندما اكتُشف بوزون هيغز وجد انه اثقل ب 126 مرة من البروتون واخف مما توقع الكثير من علماء الفيزياء. وبعد اجراء بعض الحسابات الرياضية ادرك العلماء بان هذه الكتلة تعني ان حقل هيغز قد لايكون في وضعه الاكثر استقرارا.
والاكثر من ذلك تضمنت كتلة هيغز بانه خلال تضخم الكون المبكر عندما تدفقت المادة الى الخارج مباشرة بعد الانفجار العظيم, شهد حقل هيغز الغير مستقر تقلبات كميّة حيث وجود كثافة مختلفة للمادة في اجزاء مختلفة من الحقل.
ووفقا للدراسة الجديدة فان هذه التقلبات كونت جيوبا صغيرة في الفضاء حيث كانت كثافة الكتلة عالية جدا حتى انهارت الى ثقب اسود.
هذه الثقوب السوداء الصغيرة قد يكون لها كتل تبلغ حوالي 10 ترليون كيلو غرام او ككتلة جبل افرست.
تعمل النظرية على عدة مستويات منها ان المادة المظلمة لاتبعث ضوء قابل للكشف وكذلك الثقوب السوداء. واذا كانت الثقوب البدائية موجودة بالفعل فانها تكون دليل ماديا على ان حقل هيغز ليس عند ادنى طاقة ممكنة بل هو في حالة شبه مستقرة. ويمكن للنظرية الجديدة ايضا ان تفسر المادة المظلمة دون الحاجة الى فيزياء جديدة تتجاوز النموذج القياسي الذي يصف سلوك الجزيئات الصغيرة دون الذرية.
ومع ذلك ان وجدت هذه الثقوب السوداء البدائية كيف سيجدها الفيزيائيون؟ وهل ستبدو كما هو عليه قبل 14 بليون سنة؟ لان مع مرور الوقت تزداد كتلتها .
ولكن قد توجد قوة اخرى في العمل تستنزف كتلة من تلك الثقوب السوداء..الا وهي اشعاع ستيفن هوكينغ. يعتقد هوكينغ ان الثقوب السوداء تشع جسيمات وطاقة بسبب التاثيرات الكمومية. ومع مرور الوقت قد يسبب اشعاع هوكينغ في تبخرها بالكامل, الاصغر منها يختفي اسرع. هذه الانبعاثات هادئة جدا وخافتة بحيث لم يتم اكتشافها بالرغم من ان معظم العلماء يعتقدون بوجودها. ومابين اكتساب كتلة عبر الوقت وفقدانها خلال اشعاع هوكينغ عبر 14 بليون سنة, فان ماتبقى من الثقوب السوداء البدائية قد يكون اما صغير جدا او هائل.

تبقى فكرة الثقوب السوداء الموجودة في الكون هي التي تسببت في تشكيل المادة المظلمة فكرة مثيرة للجدل. ولاتزال الثقوب السوداء البدائية فكرة افتراضية الى ان يتم اكتشاف ثقوب سوداء ذات كتلة اقل من كتلة شمسنا. وليس الجميع يومن بان الثقوب السوداء البدائية والمادة المظلمة هي شي ء واحد.

المصدر:https://www.space.com/40230-dark-matter-primordial-black-holes.html
#Astronomy_Science #علم_الفلك