لغز الموجات الثقالية: المرجل المظلم لم يغلي
حاول العلماء فهم ما إذا كانت تلك الأمواج الكونية الغامضة (الموجات الثقالية، التي تشبه تموجات في نسيج الفضاء) ناتجة عن تحول طوري في القطاع المظلم — تماماً كما لو أن محيطاً خفياً تجمد فجأة وتحول إلى شكل آخر. واتضح أن هذا السيناريو يكاد لا يتوافق مع الأرصاد، حتى بعد أخذ التصحيحات الدقيقة في الحسبان. ولكن ماذا لو كان «الجليد المظلم» لا يزال كامناً وراء الأفق؟
من المعروف أنك إذا ألقيت حجرًا في بركة، ستظهر دوائر. بطريقة مماثلة، تعمل الموجات الثقالية — تموجات في نسيج الفضاء نفسه، تنتج عن أقوى الأحداث في الكون. التقطها مباشرة لأول مرة راينر فايس وزملاؤه. مؤخرًا، تمكن علماء الفلك من رصد همهمة خافتة لهذه الموجات، قادمة من جميع الاتجاهات. وكان المفتاح لذلك هو النجوم النابضة — بقايا نجوم ميتة، وهي نجوم نيوترونية فائقة الكثافة، تدور بسرعة هائلة وترسل نبضات كالمنارات. وقد اكتشفت جوسلين بيل بورنيل هذه الأجرام المذهلة لأول مرة. إيقاعها فائق الدقة يكشف عن أدنى اهتزاز في الفضاء.
ولكن ما الذي ولّد هذه الهمهمة؟ إحدى الأفكار تأخذنا إلى اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم، عندما كان الكون حساءً ساخنًا من الجسيمات. كان من الممكن أن تولد وتنفجر فيه فقاعات طور جديد بعنف — أشبه بغليان الماء. افترض العلماء أن هذا «الغليان» حدث في قطاع خفي مليء بـالمادة المظلمة — تلك المادة الغامضة التي جمعت عنها فيرا روبين أولى الأدلة الموثوقة. لاختبار هذه الفكرة، استخدموا أبسط نموذج، حيث يخضع كل شيء لقوانين فيزياء الجسيمات الأولية، وحسبوا مدى ارتفاع صوت «هسهسة» هذا المرجل. وأولوا اهتمامًا خاصًا لـالإنتروبيا — مقياس الفوضى الذي يؤثر على قوة الموجات.
جاءت النتائج غير متوقعة: أعطى النموذج الأبسط موجات أضعف من أن تُرصد، أهدأ بمئات المرات مما «تسمعه» النجوم النابضة. لم يكن بوسع غليان القطاع المظلم أن يكون ذلك المصدر. على الأرجح، وُلدت الإشارة الغامضة من عمالقة أخرى — ثقوب سوداء متصادمة ودوارة، تختبئ في مراكز مجرات بعيدة. يعني هذا أن على العلماء ابتكار سيناريوهات أكثر تعقيدًا لحل لغز الصدى الثقالي.
🎯 لرصد الموجات الناتجة عن غليان المادة المظلمة، تحتاج النجوم النابضة إلى التقاط إزاحة زمنية تُقاس بأجزاء من المليار من الثانية — كما لو أن ساعة على المشتري تأخرت بتكة واحدة خلال عام.