المادة المظلمة: كيف تتصادم الجسيمات غير المرئية سريع

الأصل: "The Cosmological Simulation Code OpenGadget3 - Implementation of Self-Interacting Dark Matter"
arXiv:2603.10107 · 2026-03-10 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
نسخة جديدة من برنامج OpenGadget3 قادرة على محاكاة تصادمات جسيمات المادة المظلمة، مما يقربنا من كشف طبيعتها.

المادة المظلمة غير مرئية، لكن جاذبيتها تمنع المجرات من التمزق. لفترة طويلة، كان يُعتقد أن جسيمات المادة المظلمة تمر عبر بعضها البعض دون أن تلاحظ بعضها. ومع ذلك، في المجرات الصغيرة، تبين أن كثافة المادة المظلمة في المركز أقل مما تتنبأ به الحسابات. وكأن الجسيمات غير المرئية تصطدم أحيانًا وتدفع بعضها بعيدًا، مثل كرات البلياردو.

قامت مجموعة من العلماء بدمج هذه التصادمات في برنامج الكمبيوتر المادة المظلمة OpenGadget3، الذي يحاكي ولادة ونمو المجرات. الآن يستطيع البرنامج حساب كيفية ارتداد جسيمات المادة المظلمة عن بعضها عند الاقتراب. يمكن تحديد مدى تشتتها والاتجاهات التي تتطاير فيها بعد الاصطدام. هذا يشبه ضبط مرونة كرات البلياردو غير المرئية.

البرنامج قادر على محاكاة حتى نوعين مختلفين من جسيمات المادة المظلمة التي تتفاعل مع بعضها البعض.

تحقق المؤلفون من الدقة في عدة مسائل ذات إجابات معروفة. تطابقت النتائج مع التوقعات، وكانت سرعة الحسابات عالية حتى مع عدد كبير من الجسيمات. بقيت أسئلة غير محلولة: على سبيل المثال، كيفية محاكاة التصادمات التي لا ترتد فيها الجسيمات فحسب، بل تندمج أو تتبادل الطاقة بطريقة أخرى.

الآن يمكن لأي باحث تنزيل البرنامج واختبار فرضياته حول المادة المظلمة. ربما تفسر هذه التصادمات ألغاز المجرات الصغيرة وتقربنا من فهم ما يتكون منه ربع الكون.

المادة المظلمة في الكون تزيد بنحو خمس مرات عن المادة العادية التي تتكون منها النجوم والكواكب ونحن أنفسنا.

العلماء
Fritz ZwickyVera RubinRoberto D. PecceiHelen QuinnR. Brent Tully
المفاهيم
مادة مظلمة ذاتية التفاعل محاكاة كونية نموذج التفاعل نموذج إي سي دي إم