غموض في أعماق الأرض إشارة غير مفسرة قد تفتح أبواب كشف المادة المظلمة

رصد علماء الفيزياء تفاعلاً غير معتاد خلال تجربة LUX-ZEPLIN (LZ) الضخمة، المخصصة للبحث عن المادة المظلمة، في تطور يثير تساؤلات واسعة حول إمكانية رصد هذه المادة الغامضة التي تشكل معظم مادة الكون.

تجربة في قلب الأرض

تُعد تجربة LZ مشروعاً علمياً دولياً يشارك فيه نحو 250 عالماً ومهندساً من 39 مؤسسة حول العالم. ويقع الكاشف على عمق يقارب ميلاً تحت سطح الأرض في ولاية داكوتا الجنوبية الأمريكية، حيث يحتوي على 10 أطنان من الزينون السائل فائق النقاء.

تعتمد آلية العمل على رصد ومضات ضوئية خافتة للغاية، قد تنتج عن اصطدام جسيم من المادة المظلمة بذرة من الزينون. ولضمان دقة النتائج، وُضع الكاشف تحت طبقة سميكة من الصخور لحمايته من الأشعة الكونية، مع استخدام أنظمة حاسوبية متطورة لاستبعاد الضوضاء الناتجة عن المادة العادية.

ما طبيعة الإشارة المرصودة؟

خلال تحليل بيانات العامين الماضيين، ظهر حدث واحد لافت في المنطقة المتوقع أن تظهر فيها إشارات المادة المظلمة، في وقت كانت فيه مصادر الخلفية المعروفة منخفضة للغاية. ويرجح العلماء أن يكون هذا الحدث ناتجاً عن الجسيم الضخم ضعيف التفاعل (WIMP)، وهو أحد أبرز المرشحين لتفسير طبيعة المادة المظلمة.

وفي هذا السياق، أوضح الدكتور سام إريكسن، من جامعة بريستول والمعد الرئيسي للدراسة، أن هذا الاكتشاف قد يمثل خطوة أولى نحو فهم المادة المظلمة كجسيمات مادية، وهو لغز يحاول العلماء حله منذ نحو قرن.

الحذر العلمي: هل اقتربنا من الاكتشاف؟

رغم إثارة النتائج، يؤكد الفريق العلمي أن الإشارة الحالية لا ترقى بعد لمستوى الاكتشاف المؤكد. فقد بلغت الدلالة الإحصائية للحدث 2.6 سيغما، مما يعني أن هناك احتمالاً بنسبة 0.5% أن يكون الحدث ناتجاً عن عمليات خلفية معروفة، بينما يشترط المجتمع العلمي الوصول إلى مستوى 5 سيغما لإعلان الاكتشاف رسمياً.

من جانبه، شدد البروفيسور ريك جايتسكيل من جامعة براون، على ضرورة التعامل بحذر مع هذه النتيجة،