رصد محتمل لجسيم بعيد المنال.. هل نحن على أعتاب فك لغز المادة المظلمة؟!

سويسرا – قد يكون علماء الفيزياء في المركز الأوروبي للأبحاث النووية (CERN) على أعتاب اكتشاف علمي كبير حيث رصدوا إشارات أولية تدل على وجود جسيم بعيد المنال يعرف بـ 'التوبونيوم' (toponium).

وتبلغ احتمالية ظهور هذا الجسيم النادر 8.8 مرات لكل تريليون تصادم.

يتكون التوبونيوم من كوارك القمة (top quark) ونقيضه من المادة المضادة.

يذكر أن الكواركات هي 'لبنات البناء' الأساسية للذرات، حيث تتكون منها البروتونات والنيوترونات. ويُعد كوارك القمة أكبر الكواركات وزنا، بينما يمثل نقيضه نظيرا له من المادة المضادة.

ربما يكون مصادم الهادرونات الكبير (LHC) – أكبر مسرّع جسيمات في العالم – قد رصد إشارات تشير إلى وجود جسيم التوبونيوم. وفي حال تأكيد هذا الاكتشاف، سيشكّل نقلة نوعية في فيزياء الجسيمات الأولية قد تقرّبنا من حل بعض ألغاز الكون الأساسية.

صرّح متحدث باسم فريق البحث في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN): 'يتميز التوبونيوم بعمر قصير جدًا لا يتجاوز أجزاء من الثانية، مما يجعل رصده المباشر مستحيلا. لذلك اعتمد العلماء على دراسة المنتجات الثانوية لتصادمات البروتونات، وخاصة أزواج كواركات القمة. ومن خلال تحليل أنماط تشتت الجسيمات الناتجة ومقارنتها مع التنبؤات النظرية، لاحظ الباحثون فائضًا في أزواج الكواركات قد يشير إلى وجود جسيم وسيط يظهر ويختفي فورا. لكننا لا نستطيع الجزم بعد ما إذا كان هذا الجسيم هو التوبونيوم المنشود أم نوع جديد من بوزون هيغز'.

وأضاف المتحدث: 'نخطط حاليًا لإجراء سلسلة جديدة من التجارب باستخدام كاشف ATLAS لتحليل البيانات بدقة أكبر. وإذا تأكد وجود التوبونيوم، فسيكون أصغر جسيم هادروني مكتشف على الإطلاق'.

وتابع قائلا: 'يظل النموذج المعياري – وهو الإطار النظري الرئيسي الذي يصف الجسيمات الأولية والقوى الأساسية – عاجزا عن تفسير 95% من الكون المتمثلة في المادة المظلمة والطاقة المظلمة. وقد يوفّر التوبونيوم، بخصائصه الفريدة، نافذة جديدة لفهم هذه الظواهر الغامضة. ومن الجدير بالذكر أن آلية اضمحلال هذا الجسيم تختلف عن جسيمات الكواركونيوم الأخرى، حيث يتحلل عبر تفكك الكواركات بدلا من إفناء المادة-المادة المضادة، وهي آلية نادرة في فيزياء الجسيمات دون الذرية'.

المصدر: Naukatv.ru