محاكاة كونية ثورية.. تفاعلات المادة المظلمة تعيد رسم خارطة وشكل المجرات البعيدة

تفاعل المادة المظلمة هو المفتاح الذي يسعى العلماء من خلاله لفك شفرة البناء الكوني الغامض وتفسير التشكلات المجريّة المعقدة؛ إذ تبرز الأبحاث الحديثة قدرة هذه الجزيئات غير المرئية على التأثير المباشر في كثافة المراكز المجرية وتوزيع الكتلة فيها بطريقة تختلف كليًا عن التصورات الكلاسيكية المتبعة سابقًا في الفيزياء الفلكية.

تأثير تفاعل المادة المظلمة على تطور الهالات

اعتمد باحثون من معهد بيريتر الكندي على كود رقمي مبتكر يسمى KISS-SIDM لدراسة فرضية تفاعل المادة المظلمة مع نفسها؛ حيث أظهرت النتائج أن التصادمات النادرة بين جزيئات هذه المادة تؤدي إلى حدوث ما يشبه التسخين الذاتي داخل مراكز الهالات المجرية؛ مما يسبب تحولات جوهرية في شكل المجرة وبنيتها الداخلية عبر ملايين السنين؛ وهو ما يمنح العلم وسيلة جديدة لتفسير التناقضات بين النماذج النظرية والملاحظات الفلكية المرصودة بالمقاربات التقليدية.

كيف تساهم نظرية تفاعل المادة المظلمة في كشف الأسرار؟

تعتمد قدرة المحاكاة الجديدة على رصد المناطق متوسطة الكثافة بدقة فائقة لا تتوفر في الأنظمة البرمجية القديمة؛ وذلك بفضل خوارزميات ذكية تسمح بتتبع حركة الجزيئات دون الحاجة إلى موارد حوسبة عملاقة؛ مما يسهل مراقبة عملية الانهيار الجذبي الحراري الناتجة عن تفاعل المادة المظلمة والتي تؤدي إلى تكوين نوى مجرية شديدة التراص؛ ويوضح الجدول التالي الفروق الجوهرية التي أحدثتها الأداة الجديدة:

العوامل المرتبطة بدراسة تفاعل المادة المظلمة والنتائج المتوقعة

يمثل هذا المشروع قفزة نوعية في فهمنا للكون المبكر؛ حيث يقترح العلماء أن تفاعل المادة المظلمة قد يكون المسؤول الأول عن ولادة بذور الثقوب السوداء العملاقة التي حيرت علماء الفلك لسنوات طويلة؛ فمن خلال ربط المعلومات المستقاة من المحاكاة بالواقع المرئي تبرز عدة نقاط تقنية تشكل جوهر هذه الورقة البحثية:

• انتقال الحرارة من أطراف الهالة إلى مركزها يرفع من كثافة الوسط بشكل دراماتيكي.
• إنتاج نماذج تفسر وجود مجرات ذات نوى كثيفة لا تتفق مع القوانين السائدة.
• توفير قاعدة بيانات مرنة للباحثين حول العالم لاختبار فرضيات فيزيائية معقدة.
• تقليل التكاليف المرتبطة باستخدام الحواسيب الخارقة في نماذج المحاكاة الكونية.
• فهم العلاقة الرابطة بين المادة المظلمة والمادة الباريونية المرئية في المجرة.

يفتح هذا المسار البحثي آفاقًا واسعة لفهم الديناميكية المعقدة التي تشكل المجرات؛ حيث تظل نظرية تفاعل المادة المظلمة هي الأقوى في تفسير التسارع الهائل لنمو الثقوب السوداء؛ مما يعزز قدرتنا على قراءة تاريخ الكون من زاوية برمجية وعلمية دقيقة تدمج بين المحاكاة الرقمية والواقع المرصود في الفضاء العميق.