زفيكي وروبين
في عام 1933 حسب الفلكي السويسري فريتز زفيكي أن مجرات عنقود الهلبة تتحرك أسرع من أن تمسكها كتلة نجومها المرئية، فاقترح وجود «مادة مظلمة» غير مرئية، لكن فكرته أُهملت طويلًا. وفي السبعينيات قاست الأمريكية فيرا روبين مع كنت فورد سرعة دوران مجرات مثل أندروميدا، فوجدا «منحنيات دوران مسطّحة»؛ إذ تدور النجوم في الأطراف بسرعة نجوم المركز. ووفق ميكانيكا نيوتن كان ينبغي أن تكون النجوم الخارجية أبطأ، ما يعني أن المجرات تقبع داخل هالات هائلة غير مرئية.
مزيد من الأدلة
عند رسم توزيع الكتلة بعدسة الجاذبية، أي انحناء الضوء الذي تنبأت به النسبية العامة، تظهر كتلة تفوق بكثير ما تفسّره المادة المرئية. وفي «عنقود الرصاصة» الذي نُشرت نتائجه عام 2006، بقي الغاز الساخن لعنقودين متصادمين في الوسط بينما انطلقت معظم الكتلة إلى الجانبين، وهو دليل قوي على حقيقة المادة غير المرئية. وتشير تحليلات قمر بلانك لإشعاع الخلفية الكونية إلى أن الكون يتألف من نحو 5% مادة عادية و27% مادة مظلمة و68% طاقة مظلمة تسرّع تمدده. ويُعتقد أن المادة المظلمة شكّلت الهيكل الذي نمت عليه المجرات بعد الانفجار العظيم.
البحث عن هويتها
لا تكفي الأجرام العادية مثل الثقوب السوداء أو النجوم الخافتة لتوفير الكتلة اللازمة، لذا يُرجَّح أن المادة المظلمة جسيم لم يُكتشف بعد. ومن المرشّحات الجسيمات الثقيلة ضعيفة التفاعل (WIMP) والأكسيونات فائقة الخفة والنيوترينوات العقيمة، لكن لم تلتقط أي إشارة لا الكواشف تحت الأرض ولا مصادم الهادرونات الكبير الذي رصد بوزون هيغز. وهناك بدائل تعدّل قانون الجاذبية نفسه، مثل ديناميكا نيوتن المعدّلة التي اقترحها مردخاي ميلغروم عام 1983، لكنها تتعثّر في تفسير العناقيد وإشعاع الخلفية معًا. وقد يقدّم رصد موجات الجاذبية والمسوح التلسكوبية الكبرى أدلة جديدة.
الأسئلة الشائعة
- هل المادة المظلمة والطاقة المظلمة شيء واحد؟
- لا، فالمادة المظلمة تجذب الأشياء بالجاذبية وتربط المجرات، أما الطاقة المظلمة فهي العامل الغامض الذي يسرّع تمدد الكون.
- هل تمرّ المادة المظلمة عبر جسمي الآن؟
- إن كانت جسيمات فالأرجح نعم، لكنها لا تكاد تتفاعل مع المادة العادية فلن تشعر بشيء.
تاريخ مراجعة المصادر: 2026-10-26
المراجع
- Zwicky, F. (1933). Die Rotverschiebung von extragalaktischen Nebeln. Helvetica Physica Acta, 6, 110–127.
- Rubin, V. C., & Ford, W. K. (1970). Rotation of the Andromeda Nebula from a spectroscopic survey of emission regions. Astrophysical Journal, 159, 379–403.
- Planck Collaboration. (2020). Planck 2018 results. VI. Cosmological parameters. Astronomy & Astrophysics, 641, A6.