لطالما سمعنا عن المادة المظلمة كلما تحدثنا عن الكون أو الثقب الأسود، مادة أثارت جدلاً واسعاً في علم الفلك وعلم الكون.. فما هي المادة المظلمة؟ مجلة “ساينس فوكس” كشفت أن المادة المظلمة هي نوع غير مرئي من المادة التي تشكل كتلة الكون لكن لا يمكن رؤيتها ولا تتفاعل مع المواد العادية والطاقة العادية. “ساينس فوكس” أوضحت كذلك أنها تشكل نسبة ٨٥% من مادة الكون و٢٧% من طاقته الإجمالية، وتتكون من نوع من الجسيمات الذرية. فيما كان عالم الفلك السويسري “فريتز زويكي” أول من طرح فرضية وجود المادة المظلمة عام ١٩٣٣ من خلال دراسته وجود كتلة غامضة هي المسؤولة عن تماسك المجرات وإبقاء العنقود متماسكاً. غير أن هناك دراسات كثيرة نفت وجود مادة في الكون تسمى المادة المظلمة.

شوفينية الجسيمات مصطلح وصفه مارتن ريس للاعتقاد بأن المادة العادية (الذرات والكواركات والإلكترونات) هي الشكل الأساسي السائد للمادة في الكون، مقابل فكرة هيمنة المادة المظلمة. مع اكتشاف المادة المظلمة تراجع دور المادة الباريونية من وجهة نظر كونية إلى نسبة قد تقل إلى حوالي ١–٥% من محتويات الكون، ما يعيد تقييم مكانة المادة العادية في البنية الكونية.

يشكّل الهيدروجين والهيليوم معظم المادة العادية في الكون، إذ يمثل الهيدروجين نحو ٧٤ في المئة من كتلتها، بينما يمثل الهيليوم قرابة ٢٤ في المئة، ولا تتجاوز حصة العناصر الأثقل مجتمعةً بضعة أجزاء مئوية. وتكوّنت النسب الكبرى من الهيدروجين والهيليوم في المراحل الأولى التي أعقبت نشأة الكون، أما معظم العناصر الأثقل فتكوّنت داخل النجوم أو خلال انفجاراتها واندماج الأجرام الكثيفة.

كثافة كونية تشير إلى كثافة الطاقة الكلية للكون بالنسبة للكثافة الحرجة اللازمة ليكون الكون منبسطًا، وتشمل كتلة المادة المضيئة والمظلمة وكذلك الطاقة المظلمة؛ وتُقدَّر بمساهمة المادة المضيئة نحو ٢–٥%، والمادة المظلمة نحو ٢٥%، والطاقة المظلمة نحو ٧٠%.

تشكل المادة المظلمة معظم المادة في الكون تقريباً، ومع ذلك ما زالت طبيعتها مجهولة لأن العلماء لم يرصدوها مباشرة، بل استدلوا على وجودها من تأثيرها الجاذبي في المجرات والأجرام السماوية، ويعتقد بعض الباحثين أن من الممكن إنتاج جسيمات مرتبطة بها داخل مصادم الهادرونات الكبير، حيث تتصادم البروتونات بسرعات هائلة فتتحول طاقة التصادم أحياناً إلى جسيمات جديدة، لكن اكتشاف مثل هذه الجسيمات ليس سهلاً لأنها قد تكون نادرة جداً أو تتحلل بسرعة إلى جسيمات مألوفة، لذلك يعتمد العلماء على كميات هائلة من البيانات ونماذج نظرية دقيقة للبحث عن إشارات غير معتادة في نتائج التصادم، وإذا أمكن التوصل إلى دليل على إنتاج المادة المظلمة أو جسيمات جديدة شبيهة بها فسيكون ذلك من أهم الاكتشافات التي قد تعيد تشكيل فهمنا للكون.