إلى هنا، يبرز العدد الأكبر من مرشحات المادة المظلمة، من مبدأ أساسي يعرف بالتماثل الفائق والنظريات التي تفرض مقدما التماثل الفائق، هي تلك التي تود كل القوى الأربعة، وهي النظريات الجوهرية التى تتحكم وتنظم اللحظة الأولى في عمر الكون، وفي المصطلحات العلمية الجذلة لعلم الكون الحديث، يشار إليها أحياناً . باللفظة الأوائلية TOE للعبارة "Theory of Everything" أي نظرية لكل شيء (1) . ولكن ما هو التماثل الفائق؟ عندما تتحطم المادة إلى مكوناتها الأساسية، فإننا نتعرف على نوعين من الجسيمات الأولية. أولهما، الكواركات وجسيمات مثل الإلكترون أي لبتونات)، هى التى تكون المادة الصلبة، وتصنف هذه الجسيمات كمجموعة تحت مصطلح فرميونات" ، نسبة إلى إنريكو فيرمى الفيزيائي الإيطالي – الأمريكي الذي تفحص بدقة - لأول مرة - صفاتها الخصوصية. وتتميز هذه الجسيمات بحقيقة أنها تلف (1) حول محاور دورانها، بمعدلات تمثل كسوراً من العدد الصحيح للوحدة الأساسية للدوران. وبمعنى آخر، لها لف وهكذا، ولكنها لا تلف أبداً بمعدلات.. 1,2,3 .

وقد أطلق مصطلح (بوزونات) على فئة ثانية من الجسيمات - نسبة إلى الفيزيائي الهندي (س.ن. بوز) (3). وتلك الجسيمات لها معدل لف.. 1.2.. وهكذا .

وعلى غير الفرميونات، فهى ليست جزءاً من بنية المادة الصلبة، وبدلاً من ذلك، فإنها تمر بسرعة وخفة بين الجسيمات الأخرى، مما يؤدى إلى إنشاء القوى التي تربط المادة ببعضها أو في أحوال معينة، تمزقها إربا).

وبعد الفوتون أكثر البوزونات المالوفة، وهو الجسيم الذي يرتبط بالضوء العادي. وعندما يتم تبادل الفوتونات إلى الأمام والخلف بين جسيمين مشحونين (على سبيل المثال، الإلكترون والنواة التي يدور حولها، فإن هذا يؤدى إلى إنشاء القوة الكهربائية المالوفة، وبناء على ذلك، يمكن اعتبار أن أجزاء الذرة تتماسك معا بالفوتونات التي يتم تبادلها بين الإلكترونات والنواة.

ونرى في الذرة بوضوح كبير، الأدوار التي يؤديها نوعان من الجسيمات، إذ إن بنية الذرة - الهيكل الصلب الذي يكونها - يتشكل من إلكترونات وبروتونات ونيوترونات وكل هذه الجسيمات تنتمى إلى الفرميونات وكذلك الكواركات التي تكون البروتونات والنيوترونات. بيد أن هذه الجسيمات تتماسك معا في بنيانها، بالتبادل الدائم للبوزونات. تماما مثل حفاظ الفوتونات على الإلكترونات في مدارها حول النواة، وثمة جسيمات مشابهة - يطلق عليها "جلونات" ، تبقى على الجسيمات التي في نواة الذرة، متماسكة معا  وكان هذا الجسيم الآخر - الذى أطلق عليه "الفوتينو" - من الفرميونات. وفي الكون المبكر، كان يمكن لذلك الجسيم أن يتحول إلى فوتون والعكس.

وعندما انفصلت الجاذبية عن القوى الأخرى، اختفى التماثل بين البوزونات والفرميونات، وفقدت البساطة المبكرة للكون. ومن وجهة نظر الجسيمات، فإن فقدان التماثل أظهر نفسه في العملية التى أصبح فيها الفوتينو ثقيلاً للغاية. أكثر ثقلاً من البروتون. وتنبأت النظريات بأنه فى الكون المعاصر، ثمة نوع من العالم المرأتي مكون من شركاء فائقي التماثل لكل الجسيمات التي نشاهدها عادة. وعلى سبيل المثال نعرف أن هناك جسيما يطلق عليه الإلكترون ولكن تخبرنا النظريات أنه من الممكن أيضا تخليق مشابه فائق التماثل للإلكترون له معدل لف 1 بدلاً من 1/2، وأنه ثقيل للغاية. ويطلق على هذا الجسيم "السليكترون". ويفترض أيضا وجود سكواركات الشبيهة بالكواركات)، وكذلك "سنيوترينوات الشبيهة بالنيوترينوات)، وهكذا. وربما كان هناك أيضا سرجال وسنساء، على الرغم من النظريات – على حد علمي – لم تتطرق إلى هذا الأمر بعد..

وفي الوقت الحاضر، لا تتطلب النظريات، أن تكون هذه الجسيمات فائقة التماثل تتجمع في نفس الأماكن مثل المادة العادية. كما لم تعطينا هذه النظريات أي فكرة راسخة، عن المقدار المفترض لكتلة جسيم مثل الفوتينو، على الرغم من أن التفكير السائد في الوقت الحالى، أن الفوتينو ربما يكون - على الأقل - أثقل من البروتون أربعين مرة. وفي الوقت نفسه، فإن النظريات تقضى بأنه ما دام التماثل قد تحطم، فإن التفاعل بين العالم فائق التماثل وعالمنا، يجب أن يكون ضعيفا للغاية، ويجب أن تكون كل السجسيمات أكثر مراوغة بكثير من النيوترينو، ومن المستحيل اكتشافها وتتبعها مباشرة باستخدام تقنيتنا الحالية.

وبكل هذه الخواص، فإن الجسيمات فائقة التماثل تكون مرشحات مثاليات كمكونات للمادة المظلمة. إن تلك الجسيمات ثقيلة، إذن يمكنها ممارسة قوة تجاذبية.

وكذلك فإنها ضعيفة التفاعل، ومن ثم فلن تتدخل في الأنشطة المحتدمة في أشياء كالنجوم أو معجلات الطاقة العالية. ماذا يمكن للمرء أن يطلب أكثر من ذلك؟

مواضيع ذات صلة

الكون الظل

التدفق الحر وانقضاء المادة المظلمة الساخنة

الأوتار والمجرات

العناقيد المجرية : المزيد من المادة المظلمة

تلسكوبات أخرى

الكون

استخدام الحاسوب

العاكس والكاسر (التلسكوبات الكاسرة و العاكسة )

المجرات واشباه النجوم الكوازارات

قياس المسافات في الفضاء

الرصد بالتلسكوب

استخدام المطيافية