28.4: تحدي المادة المظلمة
- Page ID
- 197617
أهداف التعلم
في نهاية هذا القسم، ستكون قادرًا على:
- اشرح كيف يعرف علماء الفلك أن النظام الشمسي يحتوي على القليل جدًا من المادة المظلمة
- لخص الأدلة على المادة المظلمة في معظم المجرات
- اشرح كيف نعرف أن مجموعات المجرات تهيمن عليها المادة المظلمة
- اربط وجود المادة المظلمة بمتوسط نسبة الكتلة إلى الضوء لكميات ضخمة من الفضاء تحتوي على العديد من المجرات
حتى الآن، ركز هذا الفصل بالكامل تقريبًا على المادة التي تشع الطاقة الكهرومغناطيسية - النجوم والكواكب والغاز والغبار. ولكن، كما أشرنا في العديد من الفصول السابقة (خاصة مجرة درب التبانة)، أصبح من الواضح الآن أن المجرات تحتوي على كميات كبيرة من المادة المظلمة أيضًا. في الواقع، هناك الكثير من المادة المظلمة أكثر من المادة التي يمكننا رؤيتها - مما يعني أنه سيكون من الغباء تجاهل تأثير هذه المادة غير المرئية في نظرياتنا حول بنية الكون. (كما اكتشف العديد من قبطان السفن في البحار القطبية بعد فوات الأوان، فإن الجزء من الجبل الجليدي المرئي فوق سطح المحيط لم يكن بالضرورة الجزء الوحيد الذي يحتاج إلى الاهتمام به.) تبين أن المادة المظلمة مهمة للغاية في تحديد تطور المجرات والكون ككل.
قد تبدو فكرة أن جزءًا كبيرًا من الكون مليء بالمادة المظلمة مفهومًا غريبًا، ولكن يمكننا الاستشهاد بمثال تاريخي لـ «المادة المظلمة» الأقرب إلى المنزل. في منتصف القرن التاسع عشر، أظهرت القياسات أن كوكب أورانوس لم يتبع بالضبط المدار المتوقع من قوانين نيوتن إذا جمع المرء قوى الجاذبية لجميع الأجسام المعروفة في النظام الشمسي. يشعر بعض الناس بالقلق من أن قوانين نيوتن قد لا تعمل ببساطة حتى الآن في نظامنا الشمسي. لكن التفسير الأكثر وضوحًا هو عزو انحرافات أورانوس المدارية إلى تأثيرات الجاذبية لكوكب جديد لم يتم رؤيته بعد. أظهرت الحسابات أين يجب أن يكون هذا الكوكب، وتم اكتشاف كوكب نبتون تقريبًا في الموقع المتوقع.
وبنفس الطريقة، يحدد علماء الفلك الآن بشكل روتيني موقع وكمية المادة المظلمة في المجرات من خلال قياس تأثيرات الجاذبية على الأشياء التي يمكننا رؤيتها. ومن خلال قياس الطريقة التي تتحرك بها المجرات في مجموعات، اكتشف العلماء أن المادة المظلمة تتوزع أيضًا بين المجرات في المجموعات. نظرًا لأن البيئة المحيطة بالمجرة مهمة في تطورها، يجب أن تلعب المادة المظلمة دورًا مركزيًا في تطور المجرة أيضًا. في الواقع، يبدو أن المادة المظلمة تشكل معظم المادة في الكون. لكن ما هي المادة المظلمة؟ من ماذا صنعت؟ سننظر بعد ذلك في البحث عن المادة المظلمة والسعي لتحديد طبيعتها.
المادة المظلمة في الحي المحلي
هل هناك مادة مظلمة في نظامنا الشمسي؟ قام علماء الفلك بفحص مدارات الكواكب المعروفة والمركبات الفضائية أثناء رحلتها إلى الكواكب الخارجية وخارجها. لم يتم العثور على أي انحرافات عن المدارات المتوقعة على أساس كتل الأجسام المكتشفة بالفعل في نظامنا الشمسي ونظرية الجاذبية. لذلك نستنتج أنه لا يوجد دليل على وجود كميات كبيرة من المادة المظلمة في الجوار.
بحث علماء الفلك أيضًا عن أدلة على المادة المظلمة في منطقة مجرة درب التبانة التي تقع على بعد بضع مئات من السنين الضوئية من الشمس. في هذه المنطقة، تقتصر معظم النجوم على قرص رقيق. من الممكن حساب مقدار الكتلة التي يجب أن يحتويها القرص لمنع النجوم من التجول فوقه أو أسفله. إجمالي المادة التي يجب أن تكون في القرص أقل من ضعف كمية المادة المضيئة. هذا يعني أنه لا يمكن أن تكون أكثر من نصف الكتلة في المنطقة القريبة من الشمس مادة مظلمة.
المادة المظلمة في المجرات وحولها
على عكس منطقتنا المحلية بالقرب من الشمس والنظام الشمسي، هناك (كما رأينا في مجرة درب التبانة) أدلة كثيرة تشير بقوة إلى أن حوالي 90٪ من الكتلة في المجرة بأكملها هي في شكل هالة من المادة المظلمة. بعبارة أخرى، يبدو أن المادة المظلمة أكثر بتسع مرات من المادة المرئية. وجد علماء الفلك بعض النجوم في المناطق الخارجية لمجرة درب التبانة خارج قرصها الساطع، وهذه النجوم تدور بسرعة كبيرة حول مركزها. لا تمارس الكتلة الموجودة في جميع النجوم وجميع المواد بين النجوم التي يمكننا اكتشافها في المجرة قوة جاذبية كافية لشرح كيفية بقاء تلك النجوم سريعة الحركة في مداراتها ولا تطير بعيدًا. فقط من خلال وجود كميات كبيرة من المادة غير المرئية يمكن أن تتمسك المجرة بتلك النجوم الخارجية سريعة الحركة. تم العثور على نفس النتيجة للمجرات الحلزونية الأخرى أيضًا.
الشكل\(\PageIndex{1}\) هو مثال لأنواع الملاحظات التي يقوم بها علماء الفلك، لمجرة أندروميدا، وهي عضو في مجموعتنا المحلية. عادة ما يُرى الدوران الملحوظ للمجرات الحلزونية مثل أندروميدا في المخططات، المعروفة باسم منحنيات الدوران، التي تُظهر السرعة مقابل المسافة من مركز المجرة. تشير هذه المؤامرات إلى أن المادة المظلمة توجد في هالة كبيرة تحيط بالأجزاء المضيئة من كل مجرة. قد يصل نصف قطر الهالات حول درب التبانة وأندروميدا إلى 300000 سنة ضوئية، وهو أكبر بكثير من الحجم المرئي لهذه المجرات.
المادة المظلمة في مجموعات المجرات
تتحرك المجرات في مجموعات أيضًا: فهي تدور حول مركز كتلة الكتلة. لا يمكننا متابعة مجرة حول مدارها بالكامل لأن ذلك يستغرق عادةً حوالي مليار سنة. ومع ذلك، من الممكن قياس السرعات التي تتحرك بها المجرات في العنقود، ثم تقدير الكتلة الكلية في الكتلة التي يجب أن تكون لمنع المجرات الفردية من الطيران خارج الكتلة. تشير الملاحظات إلى أن كتلة المجرات وحدها لا يمكنها الحفاظ على تماسك الكتلة - يجب أن تكون بعض الجاذبية الأخرى موجودة مرة أخرى. يتجاوز إجمالي كمية المادة المظلمة في المجموعات بأكثر من عشرة أضعاف الكتلة المضيئة الموجودة داخل المجرات نفسها، مما يشير إلى وجود المادة المظلمة بين المجرات وكذلك داخلها.
هناك طريقة أخرى يمكننا اتباعها لقياس كمية المادة المظلمة في مجموعات المجرات. كما رأينا، الكون يتوسع، لكن هذا التوسع ليس موحدًا تمامًا، وذلك بفضل يد الجاذبية المتداخلة. لنفترض، على سبيل المثال، أن المجرة تقع في الخارج ولكنها قريبة نسبيًا من مجموعة غنية من المجرات. ستقوم قوة الجاذبية للعنقود بشد تلك المجرة المجاورة وإبطاء معدل ابتعادها عن العنقود بسبب تمدد الكون.
تأمل المجموعة المحلية من المجرات، التي تقع على مشارف عنقود برج العذراء. تمارس الكتلة المركزة في مركز عنقود برج العذراء قوة جاذبية على المجموعة المحلية. ونتيجة لذلك، تبتعد المجموعة المحلية عن مركز مجموعة برج العذراء بسرعة بضع مئات من الكيلومترات في الثانية أبطأ مما يتوقعه قانون هابل. من خلال قياس هذه الانحرافات عن التوسع السلس، يمكن لعلماء الفلك تقدير الكمية الإجمالية للكتلة الموجودة في المجموعات الكبيرة.
هناك طريقتان أخريان مفيدتان جدًا لقياس كمية المادة المظلمة في مجموعات المجرات، وقد أنتج كلاهما نتائج تتفق بشكل عام مع طريقة قياس سرعات المجرة: عدسة الجاذبية وانبعاث الأشعة السينية. دعونا نلقي نظرة على كليهما.
كما أظهر ألبرت أينشتاين في نظريته النسبية العامة، فإن وجود الكتلة ينحني النسيج المحيط بالزمكان. يتبع الضوء تلك الانحناءات، لذلك يمكن للأجسام الضخمة جدًا ثني الضوء بشكل كبير. لقد رأيت أمثلة على ذلك في مربع ميزات أساسيات علم الفلك Gravity Lensing في القسم السابق. المجرات المرئية ليست عدسات الجاذبية الوحيدة الممكنة. يمكن للمادة المظلمة أيضًا أن تكشف عن وجودها من خلال إنتاج هذا التأثير. \(\PageIndex{2}\)يوضِّح الشكل مجموعة مجرات تعمل مثل عدسة الجاذبية؛ والخطوط والأقواس التي تراها في الصورة عبارة عن صور مُعدسة لمجرات أبعد. إن عدسة الجاذبية مفهومة جيدًا بما يكفي بحيث يمكن لعلماء الفلك استخدام العديد من الأشكال البيضاوية والأقواس التي تظهر في هذه الصورة لحساب الخرائط التفصيلية لمقدار المادة الموجودة في الكتلة وكيفية توزيع هذه الكتلة. تظهر نتيجة الدراسات التي أجريت على العديد من مجموعات عدسات الجاذبية هذه أن مجموعات المجرات، مثل المجرات الفردية، تحتوي على أكثر من عشرة أضعاف كمية المادة المظلمة التي تحتوي عليها المادة المضيئة.
الطريقة الثالثة التي يستخدمها علماء الفلك لاكتشاف وقياس المادة المظلمة في مجموعات المجرات هي تصويرها في ضوء الأشعة السينية. عندما تم إطلاق أول تلسكوبات الأشعة السينية الحساسة إلى مدار حول الأرض في السبعينيات وتم تدريبها على مجموعات المجرات الضخمة، تم اكتشاف بسرعة أن المجموعات تنبعث منها أشعة سينية غزيرة (الشكل\(\PageIndex{3}\)). لا تصدر معظم النجوم الكثير من إشعاع الأشعة السينية، وكذلك معظم الغاز أو الغبار بين النجوم داخل المجرات. ما الذي يمكن أن ينبعث منه الأشعة السينية التي تُرى من جميع مجموعات المجرات الضخمة تقريبًا؟
اتضح أنه مثلما تحتوي المجرات على غاز موزع بين نجومها، فإن مجموعات المجرات لديها غاز موزع بين مجراتها. الجسيمات الموجودة في هذه الخزانات الضخمة من الغاز ليست ثابتة فحسب؛ بل إنها تتحرك باستمرار، وتتكبير تحت تأثير الجاذبية الهائلة للعنقود مثل الكواكب الصغيرة حول شمس عملاقة. وعندما تتحرك الغازات وتتصادم مع بعضها البعض، ترتفع درجة حرارة الغاز إلى درجة حرارة أعلى وأكثر سخونة حتى يتألق في درجات حرارة تصل إلى 100 مليون كلفن عند أطوال موجات الأشعة السينية. كلما زادت كتلة الكتلة، زادت سرعة الحركات، زادت حرارة الغاز، وزادت سطوع الأشعة السينية. يحسب علماء الفلك أن الكتلة الموجودة لتحفيز هذه الحركات يجب أن تكون حوالي عشرة أضعاف الكتلة التي يمكنهم رؤيتها في المجموعات، بما في ذلك جميع المجرات وجميع الغازات. مرة أخرى، هذا دليل على أن مجموعات المجرات يُنظر إليها على أنها تهيمن عليها المادة المظلمة.
نسبة الكتلة إلى الضوء
وصفنا استخدام نسبة الكتلة إلى الضوء لتوصيف المادة في المجرات أو مجموعات المجرات في خصائص المجرات. بالنسبة للأنظمة التي تحتوي في الغالب على نجوم قديمة، تكون نسبة الكتلة إلى الضوء عادةً من 10 إلى 20، حيث يتم قياس الكتلة والضوء بوحدات كتلة الشمس ولمعانها. نسبة الكتلة إلى الضوء التي تبلغ 100 أو أكثر هي إشارة إلى وجود كمية كبيرة من المادة المظلمة. \(\PageIndex{1}\)يلخص الجدول نتائج قياسات نسب الكتلة إلى الضوء لفئات مختلفة من الكائنات. تم العثور على نسب كبيرة جدًا من الكتلة إلى الضوء لجميع أنظمة حجم المجرة والأكبر، مما يشير إلى وجود المادة المظلمة في جميع هذه الأنواع من الكائنات. هذا هو السبب في أننا نقول أن المادة المظلمة تشكل على ما يبدو معظم الكتلة الكلية للكون.
| نوع الكائن | نسبة الكتلة إلى الضوء |
|---|---|
| شمس | 1 |
| المادة بالقرب من الشمس | 2 |
| الكتلة الكلية في درب التبانة | 10 |
| مجموعات صغيرة من المجرات | 50—150 |
| مجموعات غنية من المجرات | 250—300 |
يمكن استخدام تجميع المجرات لاشتقاق الكمية الإجمالية للكتلة في منطقة معينة من الفضاء، بينما يعد الإشعاع المرئي مؤشرًا جيدًا على مكان الكتلة المضيئة. تشير الدراسات إلى أن المادة المظلمة والمادة المضيئة مرتبطتان ارتباطًا وثيقًا. تمتد هالات المادة المظلمة إلى ما وراء الحدود المضيئة للمجرات التي تحيط بها. ومع ذلك، حيث توجد مجموعات كبيرة من المجرات، ستجد أيضًا كميات كبيرة من المادة المظلمة. الفراغات في توزيع المجرة هي أيضًا فراغات في توزيع المادة المظلمة.
ما هي المادة المظلمة؟
كيف نبدأ في اكتشاف ما تتكون المادة المظلمة منه؟ تعتمد التقنية التي قد نستخدمها على تكوينها. لننظر في احتمال أن تكون بعض المادة المظلمة مكونة من جزيئات طبيعية: البروتونات والنيوترونات والإلكترونات. لنفترض أن هذه الجسيمات تم تجميعها في ثقوب سوداء أو أقزام بنية أو أقزام بيضاء. إذا لم تكن الثقوب السوداء تحتوي على أقراص تراكم، فستكون غير مرئية لنا. تصدر الأقزام البيضاء والبنية بعض الإشعاع ولكنها تتمتع بإضاءة منخفضة بحيث لا يمكن رؤيتها على مسافات تزيد عن بضعة آلاف من السنين الضوئية.
ومع ذلك، يمكننا البحث عن مثل هذه الأجسام المدمجة لأنها يمكن أن تعمل كعدسات جاذبية. (راجع مربع ميزات أساسيات علم الفلك: عدسة الجاذبية.) لنفترض أن المادة المظلمة في هالة درب التبانة كانت تتكون من ثقوب سوداء وأقزام بنية وأقزام بيضاء. تم تسمية هذه الأشياء بشكل غريب بـ MacHos (كائنات هالو المدمجة الضخمة). إذا مرت آلة ماتشو غير المرئية مباشرة بين نجم بعيد والأرض، فإنها تعمل كعدسة جاذبية تركز الضوء من النجم البعيد. يؤدي هذا إلى ظهور النجمة لتضيء خلال فترة زمنية تتراوح من بضع ساعات إلى عدة أيام قبل العودة إلى سطوعها الطبيعي. نظرًا لأننا لا نستطيع التنبؤ بالوقت الذي قد يضيء فيه أي نجم بهذه الطريقة، يتعين علينا مراقبة أعداد هائلة من النجوم للقبض عليها أثناء التمثيل. لا يوجد عدد كافٍ من علماء الفلك لمواصلة مراقبة هذا العدد الكبير من النجوم، ولكن التلسكوبات الآلية وأنظمة الكمبيوتر اليوم يمكنها القيام بذلك نيابة عنا.
أبلغت فرق البحث التي تقوم برصد ملايين النجوم في المجرة القريبة المسماة Large Magellanic Cloud عن عدة أمثلة لنوع الإشراق المتوقع في حالة وجود MACHOS في هالة درب التبانة (الشكل\(\PageIndex{4}\)). ومع ذلك، لا يوجد عدد كافٍ من الماتشوز في هالة درب التبانة لحساب كتلة المادة المظلمة في الهالة.
تقودنا هذه النتيجة، إلى جانب مجموعة متنوعة من التجارب الأخرى، إلى استنتاج أن أنواع المواد التي نعرفها يمكن أن تشكل جزءًا صغيرًا فقط من المادة المظلمة. الاحتمال الآخر هو أن المادة المظلمة تتكون من نوع جديد من الجسيمات - وهو نوع يحاول الباحثون الآن اكتشافه في المختبرات هنا على الأرض (انظر الانفجار الكبير).
تنقسم أنواع جزيئات المادة المظلمة التي اقترحها علماء الفلك والفيزيائيون عمومًا إلى فئتين رئيسيتين: المادة المظلمة الساخنة والباردة. لا تشير المصطلحات الساخنة والباردة إلى درجات الحرارة الحقيقية، بل إلى متوسط سرعات الجسيمات، على غرار الطريقة التي قد نفكر بها في جزيئات الهواء التي تتحرك في غرفتك الآن. في الغرفة الباردة، تتحرك جزيئات الهواء ببطء في المتوسط مقارنة بالغرفة الدافئة.
في بداية الكون، إذا كانت جزيئات المادة المظلمة تتحرك بسهولة بسرعة وبعيدًا مقارنة بكتل ونتوءات المادة العادية التي تحولت في النهاية إلى مجرات وهياكل أكبر، فإننا نسمي تلك الجسيمات المادة المظلمة الساخنة. في هذه الحالة، سيتم تلطيخ الكتل الصغيرة والمطبات من خلال حركات الجسيمات، مما يعني أنه سيتم إنتاج عدد أقل من المجرات الصغيرة.
من ناحية أخرى، إذا تحركت جزيئات المادة المظلمة ببطء وغطت مسافات صغيرة فقط مقارنة بأحجام الكتل في الكون المبكر، فإننا نسمي تلك المادة المظلمة الباردة. ستعني سرعاتها البطيئة وطاقتها أنه حتى الكتل الأصغر من المادة العادية ستبقى على قيد الحياة لتنمو لتصبح مجرات صغيرة. من خلال النظر إلى وقت تشكل المجرات وكيفية تطورها، يمكننا استخدام الملاحظات للتمييز بين نوعي المادة المظلمة. حتى الآن، تبدو الملاحظات أكثر اتساقًا مع النماذج القائمة على المادة المظلمة الباردة.
يعد حل مشكلة المادة المظلمة أحد أكبر التحديات التي تواجه علماء الفلك. بعد كل شيء، بالكاد يمكننا فهم تطور المجرات والتاريخ الطويل للكون دون فهم ماهية المكون الأكثر ضخامة. على سبيل المثال، نحتاج إلى معرفة الدور الذي لعبته المادة المظلمة في بدء «البذور» عالية الكثافة التي أدت إلى تكوين المجرات. وبما أن العديد من المجرات تحتوي على هالات كبيرة مصنوعة من المادة المظلمة، فكيف يؤثر ذلك على تفاعلاتها مع بعضها البعض وأشكال وأنواع المجرات التي تخلقها تصادمها؟
يعمل علماء الفلك المسلحون بنظريات مختلفة بجد لإنتاج نماذج لهيكل المجرة وتطورها تأخذ المادة المظلمة في الاعتبار بالطريقة الصحيحة تمامًا. على الرغم من أننا لا نعرف ما هي المادة المظلمة، إلا أن لدينا بعض الأدلة حول كيفية تأثيرها على تكوين المجرات الأولى. كما سنرى في The Big Bang، سمحت القياسات الدقيقة لإشعاع الميكروويف المتبقي بعد الانفجار العظيم لعلماء الفلك بوضع قيود صارمة للغاية على الأحجام الفعلية لتلك البذور المبكرة التي أدت إلى تكوين المجرات الكبيرة التي نراها في عالم اليوم. قام علماء الفلك أيضًا بقياس الأعداد والمسافات النسبية بين المجرات والمجموعات ذات الأحجام المختلفة في الكون اليوم. حتى الآن، يبدو أن معظم الأدلة تؤثر بشدة على المادة المظلمة الباردة، وتستخدم معظم النماذج الحالية للمجرات وتكوين الهياكل واسعة النطاق المادة المظلمة الباردة كمكون رئيسي لها.
كما لو أن وجود المادة المظلمة - وهي مادة غامضة تمارس الجاذبية وتفوق على جميع النجوم والمجرات المعروفة في الكون ولكنها لا تنبعث منها الضوء أو تمتصه - لم يكن كافيًا، فهناك مكون أكثر حيرة وبنفس القدر من الأهمية في الكون تم اكتشافه مؤخرًا فقط: نحن أطلقوا عليها اسم الطاقة المظلمة بالتوازي مع المادة المظلمة. سنقول المزيد عنها ونستكشف آثارها على تطور الكون في The Big Bang. في الوقت الحالي، يمكننا إكمال مخزوننا لمحتويات الكون من خلال ملاحظة أنه يبدو أن الكون بأكمله يحتوي على بعض الطاقة الغامضة التي تفصل الزمكان عن بعضها البعض، وتفصل المجرات والهياكل الأكبر المصنوعة من المجرات معها. تظهر الملاحظات أن الطاقة المظلمة تصبح أكثر أهمية بالنسبة للجاذبية مع تقدم الكون في العمر. ونتيجة لذلك، يتسارع توسع الكون، ويبدو أن هذا التسارع يحدث في الغالب منذ أن كان الكون حوالي نصف عمره الحالي.
ما نراه عندما ننظر إلى الكون - الضوء المنبعث من تريليونات النجوم في مئات المليارات من المجرات الملفوفة بحجاب معقد من الغاز والغبار - هو في الواقع مجرد رذاذ من الجليد فوق الكعكة: كما سنرى في الانفجار العظيم، عندما ننظر خارج المجرات ومجموعات المجرات في الكون ككل، يجد علماء الفلك أنه مقابل كل جرام من المادة الطبيعية المضيئة، مثل البروتونات والنيوترونات والإلكترونات والذرات في الكون، يوجد حوالي 4 غرامات من المادة الطبيعية غير المضيئة، وخاصة الهيدروجين بين المجرات والهيليوم. هناك حوالي 27 جرامًا من المادة المظلمة، وتعادل الطاقة (تذكر شهرة أينشتاين\(E = mc^2\)) حوالي 68 جرامًا من الطاقة المظلمة. تمثل المادة المظلمة، و (كما سنرى) أكثر من الطاقة المظلمة، أمثلة مثيرة لما حاولنا التأكيد عليه في هذا الكتاب: العلم هو دائمًا «تقرير مرحلي»، وغالبًا ما نواجه مجالات لدينا فيها أسئلة أكثر من الإجابات.
دعونا بعد ذلك نجمع كل هذه القرائن لتتبع تاريخ حياة المجرات والبنية واسعة النطاق في الكون. ما يلي هو الإجماع الحالي، لكن البحث في هذا المجال يتحرك بسرعة، ومن المحتمل أن يتم تعديل بعض هذه الأفكار مع إجراء ملاحظات جديدة.
ملخص
تتحرك النجوم بشكل أسرع في مداراتها حول مراكز المجرات، والمجرات حول مراكز مجموعات المجرات، مما ينبغي وفقًا لجاذبية جميع المواد المضيئة (النجوم والغاز والغبار) التي يمكن لعلماء الفلك اكتشافها. يشير هذا التناقض إلى أن المجرات ومجموعات المجرات تهيمن عليها المادة المظلمة بدلاً من المادة المضيئة العادية. تؤكد عدسات الجاذبية والأشعة السينية من مجموعات المجرات الضخمة وجود المادة المظلمة. تحتوي المجرات ومجموعات المجرات على مادة مظلمة أكثر بعشر مرات من المادة المضيئة. في حين أن بعض المادة المظلمة قد تتكون من مادة عادية (البروتونات والنيوترونات والإلكترونات)، ربما في شكل نجوم خافتة جدًا أو ثقوب سوداء، فإن معظمها ربما يتكون من نوع جديد تمامًا من الجسيمات التي لم يتم اكتشافها بعد على الأرض. تم استخدام ملاحظات تأثيرات العدسات الجاذبية على الأجسام البعيدة للبحث في المنطقة الخارجية من مجرتنا عن أي مادة مظلمة في شكل نجوم مضغوطة أو خافتة أو بقايا نجوم، ولكن لم يتم العثور على ما يكفي من هذه الأجسام لتفسير كل المادة المظلمة.
مسرد المصطلحات
- مادة مظلمة باردة
- الجسيمات الضخمة البطيئة الحركة، التي لم يتم تحديدها بعد، والتي لا تمتص أو تنبعث أو تعكس الضوء أو أي إشعاع كهرومغناطيسي آخر، والتي تشكل معظم كتلة المجرات ومجموعات المجرات
- طاقة مظلمة
- طاقة تتسبب في تسارع توسع الكون؛ مصدر هذه الطاقة غير مفهوم بعد
- المادة المظلمة الساخنة
- الجسيمات الضخمة، التي لم يتم تحديدها بعد، والتي لا تمتص أو تنبعث أو تعكس الضوء أو أي إشعاع كهرومغناطيسي آخر، والتي تشكل معظم كتلة المجرات ومجموعات المجرات؛ المادة المظلمة الساخنة هي مادة سريعة الحركة من المادة المظلمة الباردة