“الأقزام الغامضة” فئة نجمية جديدة قد تكشف عن طبيعة المادة المظلمة

تنبأ علماء الفلك بظهور نوع جديد من الأجسام الشبيهة بالنجوم يُعرف باسم “الأقزام المظلمة”، والتي يُعتقد أنها تتكون بالقرب من مركز مجرتنا، ويعد هذا الاكتشاف خطوة حاسمة نحو فهم طبيعة المادة المظلمة.

وفقًا لدراسة حديثة نُشرت في مجلة JCAP المتخصصة في علم الكونيات والجسيمات الفلكية، فإن هذه الأجسام لا تستمد طاقتها من الاندماج النووي كما تفعل معظم النجوم، بل من عملية فناء الجسيمات المظلمة داخلها وهذا ما يجعلها فريدة من نوعها.

ما هى الأقزام المظلمة؟

تشير الدراسة إلى أن الأقزام المظلمة تشبه في شكلها الأقزام البنية، التي تعتبر نجومًا فاشلة لم تصل كتلتها إلى الحد المطلوب لحرق الهيدروجين، ومع ذلك، يختلف مصدر حرارتها حيث يعتمد على الجسيمات المظلمة الضخمة ضعيفة التفاعل (WIMPs) التي تتجمع داخلها وتفني نفسها مما يؤدي إلى توليد حرارة متوهجة.

بينما تميل النجوم البنية العادية إلى أن تكون كتلتها بالقرب من 0.075 كتلة شمسية، فإن الكتلة المطلوبة للأقزام المظلمة قد ترتفع في البيئات ذات الكثافة العالية من المادة المظلمة، مما يسمح لهذه الأقزام بالبقاء مستقرة بفضل الطاقة الناتجة عن فناء المادة المظلمة.

التوقيع الرصدي الفريد: الليثيوم-7

تعتبر ميزة وجود عنصر الليثيوم-7 في الغلاف الجوي للأقزام المظلمة دليلاً فريداً يساعد الفلكيين على التعرف عليها، حيث أن الأقزام البنية عادة ما تحرق هذا العنصر، بينما الأقزام المظلمة، نظراً لطاقة حرارتها المنخفضة، تحتفظ به، مما يعكس بصمة يمكن رصدها من خلال التحليل الطيفي.

هل يمكن رصدها قريبًا؟

يشير الباحث د. ساكستين إلى إمكانية استخدام تلسكوبات فائقة الحساسية مثل تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) لرصد هذه الأجسام شديدة البرودة، خصوصاً في مركز المجرة حيث تتركز كثافات عالية من المادة المظلمة التي تتجاوز 1000 جيف/سم³، كما يمكن إجراء مسح شامل للأقزام البنية بحثًا عن فئة فرعية نادرة تحتفظ بليثيوم غير متوقع، مما قد يشير إلى وجود الأقزام المظلمة.

دلالة محتملة على طبيعة المادة المظلمة

يوضح ساكستين أن اكتشاف “قزم مظلم” واحد سيكون مؤشراً قوياً على أن المادة المظلمة تتكون من جسيمات ثقيلة تفني نفسها مثل WIMPs، مما يشكك في النظريات الأخرى التي تفترض وجود مادة مظلمة خفيفة كالأكسيونات، وعلى الرغم من أن هذا الاكتشاف لن يمثل دليلاً نهائيًا، إلا أنه سيشكل دفعة كبيرة نحو فهم المادة المظلمة من منظور فيزيائي فلكي.

تعد هذه التنبؤات بمثابة نقطة انطلاق نحو حملات رصد مستقبلية طموحة، وقد يكون تلسكوب جيمس ويب هو المفتاح لفك أحد أعمق أسرار الكون.