الأكسيونات قد تتمكن من المساعدة على اكتشاف أصل المادة المظلمة

التطورات البحثية في مجالات فيزياء الجسيمات

أدت التطورات البحثية في مجالات فيزياء الجسيمات وعلم الكونيات إلى الاهتمام المتزايد بجسيم الأكسيون، وهو جسيم افتراضي يفسر سبب تصرف النيوترونات بطريقة معينة في وجود المجالات الكهرومغناطيسية، وإذا تم اكتشافه، سيلعب الجسيم المحوري دوراً رئيسياً في شرح أصل المادة المظلمة في الكون.

ركزت المراجعة التي أجراها البروفيسور جون إليس، أستاذ الفيزياء النظرية، والدكتور ديفيد مارش من قسم الفيزياء والدكتور فرانسيسكا تشادهادي، من جامعة دورهام، على نظرية الأكسيونات، وكيف تم إنتاج الأكسيونات في بدايات الكون، وكيف تعمل الفيزياء الفلكية وفيزياء الجسيمات معاً لتخبرنا عن كيفية البحث عن الأكسيونات في المختبر.

يتصرف الأكسيون مثل الحقل الذي يغطي الكون، ويمكن لهذا المجال أيضاً أن يشرح من أين تأتي المادة المظلمة، ومن المعروف أن المادة المظلمة تشكل حوالي 85٪ من مجرتنا درب التبانة، لكن الخبراء ليسوا متأكدين حتى الآن مما تتكون منها.

يُعد جسيم الأكسيون تفسيراً جيداً، لأنه يتفاعل بشكل ضعيف جداً مع الضوء وهذا ما يجعله مادة "مظلمة"، وهناك عمليات في الكون المبكر يمكن أن تتسبب في تأرجح مجال الأكسيون ذهاباً وإياباً ويصبح نشطاً، ويفترض البحث أن الطاقة المخزنة في هذه التذبذبات هي المادة المظلمة الأكسيونية، والتي إذا تم اكتشافها يمكن أن توفر الحل لواحد من أعظم ألغاز الكون.

يساهم تعزيز فهم الأكسيون أيضاً في تطوير التكنولوجيا التي يمكنها اكتشافها، حيث دعم الاهتمام باكتشاف الأكسيونات العشرات من التجارب الجارية حول العالم، والتي تسعى للعثور على الأكسيون في السنوات العشر إلى العشرين القادمة.

هل الأكسيون موجود؟

وعلق ديفيد على التطورات في هذا المجال: "ستكون العقود القليلة القادمة وقتاً مثيراً بشكل لا يصدق للعمل في البحث عن الأكسيونات، تماماً كما كان الحال في العقد الأول من القرن الحادي والعشرين عندما كان الفيزيائيون ينتظرون تشغيل مصادم الهادرونات الكبير للعثور على هيغز، نحن الآن ننتظر هذه التجارب العديدة على الأكسيونات لإخبارنا ما إذا كان الأكسيون موجوداً أم لا، ليس هناك ما هو رهان أكيد في الفيزياء النظرية، ولكن الآن وللمرة الأولى ستكون هناك كميات هائلة من البيانات القادمة لمساعدة الباحثين عن الأكسيون مثلي، حيث سيحل العثور على الأكسيون بعضاً من أعمق الألغاز في الكون، لا استطيع الانتظار لرؤية ما سيحدث".