محاكاة كونية جديدة.. تفاعل المادة المظلمة يغير ملامح المجرات في الفضاء السحيق

تفاعل المادة المظلمة هو المفتاح الذي يربط بين الأرصاد الفلكية الغامضة والتحولات الهيكلية التي تطرأ على المجرات عبر مليارات السنين؛ حيث كشفت دراسات حديثة من معهد بيريتر الكندي عن أداة محاكاة مبتكرة تسلط الضوء على آليات تطور الكون، موفرة دقة غير مسبوقة في رصد التأثيرات المركزية التي تشكل هالات المادة المظلمة المحيطة بالتجمعات النجمية الضخمة.

أثر تفاعل المادة المظلمة على بنية الهالات المجرية

تعتمد النظريات السائدة منذ عقود على أن المادة الخفية لا تفتقر فقط للقدرة على إصدار الضوء بل تفتقر أيضًا للتفاعل الذاتي؛ إلا أن نتائج أداة المحاكاة الجديدة المسمى كيس-سيدم تشير بوضوح إلى أن تفاعل المادة المظلمة بصورة نادرة مع نفسها قد يغير قواعد اللعبة بالكامل من خلال إحداث عمليات تسخين جذري يتبعها انهيار دراماتيكي في مراكز الكتل، وهو ما يفسر الكثافة العالية الملاحظة في نوى بعض المجرات التي لم تجد النماذج التقليدية لها تفسيرًا مقنعًا؛ كما تمنح هذه الآلية قدرة فائقة على تتبع المسارات الفيزيائية المعقدة للكون.

تطوير تقنيات محاكاة تفاعل المادة المظلمة الحديثة

نجح الباحثون جيمس جوريان وسيمون ماي في تقديم كود برمجي يتجاوز عقبات النماذج السابقة عبر تمثيل المناطق متوسطة الكثافة بصورة مبهرة؛ حيث يتفوق هذا التطوير في نمذجة تفاعل المادة المظلمة دون الحاجة لعتاد تقني معقد أو حواسيب خارقة، بل يمكن إجراء العمليات الحسابية على أجهزة محمولة بسيطة، مما يجعل البيانات المتاحة للعلماء أكثر وفرة ومرونة في آن واحد.

العلاقة بين تفاعل المادة المظلمة والثقوب السوداء العملاقة

يشير العلماء إلى أن تفاعل المادة المظلمة قد يكون المسؤول الأول عن زرع بذور الثقوب السوداء الفائقة التي ظهرت في مراحل مبكرة من عمر الزمن؛ وذلك وفق مجموعة من التحليلات المرتبطة بالانهيار الجذبي الذي يتسبب في تشكل كتل هائلة في وقت قياسي مقارنة بالسيناريوهات الطبيعية، وتتضمن النقاط التالية أهم جوانب هذا التطور الفيزيائي:

• انتقال الحرارة من أطراف المجرات نحو المراكز لرفع الطاقة الحركية.
• تشكل نوى مجرية كثيفة تدعم الجاذبية بشكل تراتبي.
• تفسير التباين في كثافة المجرات الصغيرة والكبيرة بوضوح.
• توفير بيئة خصبة لنمو الثقوب السوداء في فجر الكون.
• ربط الأرصاد الفلمية النظرية بالحقائق العملية المرصودة بواسطة التلسكوبات.

يفتح فهم تفاعل المادة المظلمة نافذة جديدة لاستيعاب كيفية تشكيل الأنظمة الكونية المعقدة من الفوضى الأولى؛ إذ تساهم هذه الأدوات الرقمية في تقليص الفجوة بين الفرضيات الفيزيائية والواقع الملموس، مما يمهد الطريق لسنوات قادمة من الاكتشافات التي قد تعيد رسم خريطتنا الفكرية حول أصل الكون ومصير مجراته البعيدة بمزيد من الدقة والوضوح.