هل غلاف دايسون هو الكتلة المفقودة للكون؟

غلاف دايسون

في الكون، هناك ظاهرة غامضة تُعرف باسم “الكتلة المفقودة”، وهي نوع من المادة العادية التي يجب أن تكون موجودة ولكن لا يمكن العثور عليها. إن السعي لاكتشاف هذه الكتلة المفقودة دفع العلماء إلى استكشاف أفكار غير تقليدية، بما في ذلك إمكانية وجود غلاف دايسون. حيث يُقترح أنه تم بناء هذه الهياكل الافتراضية بواسطة حضارات متقدمة خارج كوكب الأرض لالتقاط طاقة نجومها. أثارت فكرة أغلفة دايسون الخيال والنقاش، حيث تساءل بعض العلماء عما إذا كانت الحل للغز الكتلة المفقودة.

محتويات المقال :

البحث عن المادة المفقودة في الكون

الكون مكان واسع وغامض ومليء بالأسرار التي تنتظر من يكتشفها. أحد الألغاز الأكثر إثارة للاهتمام هو مفهوم “المادة المفقودة”. لعقود من الزمن، ظل العلماء يبحثون عن الأجزاء المفقودة، محاولين فهم سبب فقدان الكون لكمية كبيرة من كتلته.

يعود تاريخ البحث عن المادة المفقودة إلى أوائل القرن العشرين، عندما بدأ علماء الفلك لأول مرة في ملاحظة أن منحنيات دوران المجرات لم تكن متناسبة تمامًا. وكانت النجوم والغاز في هذه المجرات تتحرك بمعدل أسرع من المتوقع، مما يشير إلى وجود كتلة غير مرئية كامنة في الظل. كان هذا أول تلميح للمادة المظلمة، وهي نوع من المادة التي لا تنبعث منها أو تمتص أو تعكس أي إشعاع كهرومغناطيسي، مما يجعلها غير مرئية لتلسكوباتنا.

ومع تطور فهمنا للكون، تطور أيضًا مفهوم المادة المفقودة. اكتشفنا أن هناك نوعين من الكتلة المفقودة: المادة المظلمة، التي يُعتقد أنها تتكون من جسيمات غريبة، والمادة العادية، المكونة من الهيدروجين والهيليوم وعناصر أخرى. والأخير هو محور بحثنا، لأنه نوع المادة التي يمكننا رؤيتها والتفاعل معها.

لقد أخذنا البحث عن المادة المفقودة في رحلة جامحة، من أبعد نقطة في الكون إلى أصغر الجزيئات الموجودة. لقد استكشفنا مساحات شاسعة من الفضاء بين المجرات، بحثًا عن الخيوط التي قد تحمل مفتاح حل اللغز. لقد تعمقنا أيضًا في عالم الجسيمات الغريبة، واقترحنا نظريات حول كل شيء بدءًا من جسيمات التفاعل الضعيف الضخمة (WIMPs) وحتى الأكسيونات (axions).

ما هو غلاف دايسون وكيف يعمل؟

غلاف دايسون هو عبارة عن هيكل ضخم افتراضي يمكن للحضارات المتقدمة أن تبنيه حول نجومها لالتقاط المزيد من الطاقة. تم اقتراح هذا المفهوم لأول مرة من قبل الفيزيائي فريمان دايسون في الستينيات الذي استوحى الفكرة من كتاب “صانع النجوم” لكاتب الخيال العلمي أولاف ستابلدون . اقترح دايسون أن هذه الحضارات قد تبني أسطحًا عملاقة ورقيقة في الفضاء لالتقاط المزيد من طاقة نجومها، وفي النهاية تطوق النجم.

والفكرة هي أن غلاف دايسون من شأنه أن يحجب الضوء المرئي من النجم، مما يجعله غير مرئي للمراقبين في مكان آخر، ولكنه سوف يشع بالأشعة تحت الحمراء. وهذا يعني أنه إذا تمكنا من اكتشاف الأشعة تحت الحمراء من نجم دون رؤية الضوء المرئي، فقد يكون ذلك علامة على وجود غلاف دايسون لحضارة متقدمة.

وفي سياق الكتلة المفقودة للكون، فإن السؤال هو ما إذا كانت أغلفة دايسون قادرة على جعل النجوم غير مرئية، والتأثير على تقديراتنا لعدد النجوم في المجرة، وبالتالي، كمية الكتلة التي نعتقد أنها مفقودة. إنها فكرة مثيرة للاهتمام، ولكن بينما سنستكشف المزيد، فإن احتمال أن تكون أغلفة دايسون مسؤولة عن الكتلة المفقودة هو احتمال ضئيل.

النجم (KIC 8462852)

أثار النجم (KIC 8462852)، المعروف أيضًا باسم نجم بوياجيان أو نجم تابي، اهتمامًا كبيرًا في عام 2015 بسبب سلوكه غير المعتاد. حيث يتضاءل سطوع النجم بشكل كبير على فترات غير منتظمة، وهو كبير جدًا بحيث لا يمكن أن يحدث بسبب حجب الكواكب لضوءه. دفع هذا الكثيرين إلى التكهن بأن السلوك المرصود يمكن أن يكون ناجمًا عن غلاف دايسون الذي تم بناؤه جزئيًا.

لقد استحوذت فكرة وجود هيكل ضخم لكائنات فضائية على مخيلة الكثيرين، ومن السهل معرفة السبب. إن احتمال قيام حضارة متقدمة ببناء هيكل ضخم لتسخير طاقة نجمها أمر مثير ومقلق في نفس الوقت. ومع ذلك، عندما تعمق العلماء في الأمر، وجدوا أن احتمالية كون غلاف دايسون سفير هو السبب كانت منخفضة.

أحد الأسباب الرئيسية هو أن أنماط التعتيم الخاصة بالنجم لا تتطابق تمامًا مع ما نتوقعه من غلاف دايسون. إن الانخفاضات في السطوع غير منتظمة للغاية ولا يمكن التنبؤ بها بحيث لا تكون ناجمة عن بنية من المفترض أن تكون متناسقة وأنيقة.

بالإضافة إلى ذلك، إذا كان غلاف دايسون هو السبب بالفعل، فإننا نتوقع رؤية كمية كبيرة من الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من النجم. ومع ذلك، فإن الملاحظات من التلسكوبات مثل تلسكوب سبيتزر وتلسكوب كيبلر الفضائي لم تكتشف أي أثر للأشعة تحت الحمراء.

لماذا لا تستطيع أغلفة دايسون تفسير الكتلة المفقودة؟

أولاً، يجب أن تأتي المواد اللازمة لبناء دايسون سفير من مكان ما. من غير المحتمل أن تتمكن حتى أكثر الحضارات تقدمًا من استخراج المادة من نجمها وتحويلها إلى بنية صلبة. وإذا استطاعوا، فمن المحتمل أنهم لن يعتمدوا على الطاقة النجمية في المقام الأول. ولذلك، يجب أن يتم الحصول على المواد من الكواكب والأقمار والكويكبات داخل نظام الكواكب. ومع ذلك، حتى لو استخدمنا كل قطعة من المواد الصلبة في النظام الكوكبي، فلن تكون هناك كتلة كافية في الغلاف نفسه لتعويض جزء كبير من المادة المفقودة. ويصبح السؤال إذن، من أين جاءت هذه المادة الزائدة في المقام الأول؟

هناك طريقة أخرى لتفسير الفكرة وهي أنه من الممكن أن يكون هناك مليارات النجوم محاطة بأغلفة دايسون، والتي تلتقط كل ضوءها، مما يجعل المجرة تبدو مكتظة بالنجوم بشكل أكثر كثافة مما نعتقد. ومع ذلك، ونظرًا لكمية المواد الصلبة في النظام الشمسي، فإن أي غلاف يجب أن يكون رقيقًا بشكل لا يصدق. وهذا من شأنه أن يجعله غير مستقر من حيث الجاذبية، ويتطلب كميات هائلة من الطاقة للحفاظ عليه، الأمر الذي سيجعل الفكرة في النهاية مستحيلة.

في الواقع، إذا كانت أغلفة دايسون موجودة على الإطلاق، فمن المحتمل أن تكون غير مكتملة، وتأخذ شكل حلقات دايسون (Dyson rings) الرفيعة أو الشبكات التي تجمع نسبة قليلة من ضوء النجم. هذه الهياكل، المعروفة باسم (Dyson swarms)، ستكون قابلة للاكتشاف، وسنرى وميضًا عرضيًا في ضوء النجم أثناء مروره أمامنا. في حين أن هذا يمكن أن يؤدي إلى نقص طفيف في عدد النجوم في المجرة، إلا أنه لا يمكن أن يفسر الكمية الكبيرة من الكتلة المفقودة.