“الأقزام المظلمة”: فئة نجمية جديدة قد تكشف طبيعة المادة المظلمة

تنبأ علماء الفلك بوجود نوع جديد من الأجسام الشبيهة بالنجوم يُطلق عليه اسم “الأقزام المظلمة”، يُعتقد أنها تتكوّن بالقرب من مركز مجرتنا، وقد تشكل خطوة حاسمة نحو فهم طبيعة المادة المظلمة.

ووفقًا لدراسة حديثة نُشرت فى مجلة JCAP المتخصصة فى علم الكونيات والجسيمات الفلكية، فإن هذه الأجسام لا تستمد طاقتها من الاندماج النووى كغيرها من النجوم، بل من فناء الجسيمات المظلمة داخلها.

…ما هى الأقزام المظلمة؟​

تشير الدراسة إلى أن هذه الأجسام تشبه الأقزام البنية — وهى نجوم فاشلة لم تصل كتلتها إلى الحد المطلوب لحرق الهيدروجين — لكنها تختلف عنها بأن مصدر حرارتها ليس التفاعلات النووية، بل الجسيمات المظلمة الضخمة ضعيفة التفاعل (WIMPs) التى تتجمع داخلها وتفنى نفسها، ما يؤدى إلى توليد حرارة تخلق توهجًا باهتًا.

وبينما تمتلك النجوم البنية العادية كتلة قريبة من 0.075 كتلة شمسية، فإن هذه الكتلة ترتفع فى البيئات ذات كثافة عالية من المادة المظلمة. لذا، فإن أقزامًا دون هذا الحد تظل مستقرة بفعل الطاقة الناتجة عن فناء المادة المظلمة.

…التوقيع الرصدى الفريد: الليثيوم-7​

الميزة الفارقة التى ستساعد الفلكيين على التعرف على “الأقزام المظلمة” هى وجود عنصر الليثيوم-7 فى غلافها الجوي. فعادةً ما تحرق الأقزام البنية هذا العنصر، لكن الأقزام المظلمة، بسبب طاقتها المنخفضة، تحتفظ به — مما يشكل بصمة يمكن رصدها عبر التحليل الطيفي.

…هل يمكن رصدها قريبًا؟​

يشير الباحث د. ساكستين إلى أن تلسكوبات فائقة الحساسية مثل جيمس ويب الفضائى (JWST) قد تكون قادرة على رصد هذه الأجسام شديدة البرودة، خاصة فى مركز المجرة حيث تتركز كثافات عالية من المادة المظلمة (أكثر من 1000 جيف/سم³). ويمكن أيضًا إجراء مسح شامل للأقزام البنية بحثًا عن فئة فرعية نادرة تحتفظ بليثيوم غير متوقع، وهو ما قد يشير إلى وجود أقزام مظلمة.

…دلالة محتملة على طبيعة المادة المظلمة​

ويضيف ساكستين أن اكتشاف “قزم مظلم” واحد فقط سيكون دليلًا قويًا على أن المادة المظلمة تتكون من جسيمات ثقيلة تُفنى نفسها، مثل WIMPs، وهو ما يُضعف النظريات الأخرى التى تفترض مادة مظلمة خفيفة كالأكسيونات. وعلى الرغم من أن هذا الاكتشاف لن يكون إثباتًا نهائيًا، إلا أنه سيشكل دفعة هائلة فى اتجاه فهم المادة المظلمة من منظور فيزيائى فلكي.

تُعد هذه التنبؤات نقطة انطلاق نحو حملات رصدية مستقبلية طموحة، وقد يكون تلسكوب جيمس ويب هو المفتاح الذى يكشف الستار عن أحد أعمق ألغاز الكون.