المادة المظلمة تمسك بالأقمار الصناعية بخيوطها سريع

الأصل: "Using the Pericentre Precession of LAGEOS II to Constrain Quadratically Coupled Ultralight Dark Matter"
arXiv:2605.28248 · 2026-05-27 · CC BY 4.0 · 2 دقيقة
جسيمات المادة المظلمة فائقة الخفة قد تغيّر مدارات الأقمار الصناعية قليلاً — ويمكن ملاحظة ذلك.

حجر يُلقى في الماء يترك دوائر. والقمر الصناعي الذي يدور حول الأرض يترك أثرًا أيضًا — ليس على الماء، بل في قوانين الفيزياء. مداره ليس خطًا ثابتًا: فهو ينحرف ببطء، مثل عقرب ساعة عملاقة. جزء من هذا الدوران يمكن تفسيره بالجاذبية المألوفة، لكن تظهر أدلة متزايدة على أن هناك شيئًا آخر يتدخل — غير مرئي ومنتشر في كل مكان.

هذا «الشيء» هو المادة المظلمة، وهي مادة غامضة لا تشع ولا تعكس الضوء، لكنها تجذب النجوم والمجرات بوزنها. إذا كانت تتكون من جسيمات فائقة الخفة (أخف من الإلكترون بمليارات المرات)، فإنها بالقرب من الأرض الضخمة تتكاثف مثل البعوض حول المصباح. وعندما تتكاثف، تغيّر قوة الجاذبية — وكأن نابضًا إضافيًا صغيرًا يضاف إلى الجاذبية العادية. هذا النابض هو ما يجعل مدار القمر الصناعي ينحرف أسرع أو أبطأ قليلاً.

اختبر مؤلفو الدراسة الفكرة على قمر صناعي حقيقي هو LAGEOS II — وهو كرة كثيفة بحجم بطيخة كبيرة، أُطلق في عام 1992 خصيصًا لقياس الجاذبية. مداره معروف بدقة تصل إلى سنتيمترات. وتبين أنه إذا كانت المادة المظلمة فائقة الخفة موجودة، فإن تأثيرها يجب أن يكون ملحوظًا في طريقة انحراف المدار (وهو ما يسميه العلماء انزياح الحضيض).

الحضيض — أقرب نقطة في المدار إلى الأرض. عند LAGEOS II ينزاح حوالي 3 ثوانٍ قوسية في السنة. هذا مثل ملاحظة أن عقرب الساعة تحرك بمقدار سُمك شعرة.

الأكثر إثارة للاهتمام أن هذه الطريقة تعمل حيث تفشل التجارب الأرضية. فالموازين فائقة الدقة في المختبرات والساعات الذرية على الأقمار الصناعية لا تستطيع رصد تأثير هذه الجسيمات عندما تتفاعل بقوة مع المادة العادية. أما مدار LAGEOS II فيستطيع. هذا مثل محاولة سماع همس في غرفة صاخبة: بعض الأجهزة آذانها مسدودة، بينما القمر الصناعي أذناه مفتوحتان.

وهكذا، بمراقبة الرقصة البطيئة للقمر الصناعي، يمكننا استكشاف خصائص ما لا يُرى بأي تلسكوب. وإذا تبين أن انحراف المدار يختلف قليلاً عن ما تتنبأ به الفيزياء العادية — فربما يكون ذلك هو التحية المنتظرة من المادة المظلمة.

أقمار LAGEOS هي من أكثر المركبات الفضائية «سلبية»: لا تحتوي على إلكترونيات أو محركات أو حتى ألواح شمسية. إنها مجرد كرات نحاسية مغطاة بعاكسات ضوئية، بحيث يمكن لأشعة الليزر من الأرض قياس المسافة إليها بدقة.

في رواية «نزهة على حافة الطريق» للأخوين ستروغاتسكي، تغيّر قطع أثرية فضائية قوانين الفيزياء من حولها بشكل غير ملحوظ — تقريبًا مثل المادة المظلمة فائقة الخفة التي يمكنها تعديل الجاذبية قليلاً بالقرب من الأرض.

العلماء
Alan GuthAlexander FriedmannAndrei LindeGeorges LemaîtreJames PeeblesFritz Zwicky
المفاهيم
تفاعلات النيوترينو مع المادة المظلمة ديلاتون كشف الأكسيون المادة المظلمة الأكسيونية نموذج التفاعل تناظر فائق تجارب الكشف المباشر قوة تفاعل المادة المضادة مضاد البروتون فيزياء جديدة LHCb مبادرة الفوتون المظلم اقتران الضوء والمادة أكسيون خفيف للغاية