قبل 12 مليار سنة... «غايا» يكشف عن أجزاء في أصل تكوين مجرة درب التبانة

أصل تكوين «درب التبانة» قبل أكثر من 12 مليار سنة (إكس)
أصل تكوين «درب التبانة» قبل أكثر من 12 مليار سنة (إكس)
TT

قبل 12 مليار سنة... «غايا» يكشف عن أجزاء في أصل تكوين مجرة درب التبانة

أصل تكوين «درب التبانة» قبل أكثر من 12 مليار سنة (إكس)
أصل تكوين «درب التبانة» قبل أكثر من 12 مليار سنة (إكس)

حدد التلسكوب الفضائي «غايا» المخصص لرسم خرائط درب التبانة، مجموعتين من النجوم البدائية في قلب مجرتنا، وهما أصل تكوينها قبل أكثر من 12 مليار سنة، بحسب دراسة حديثة.

وبحركتهما الدورانية المنتظمة، يشبه هذان «التدفقان النجميان» اللذان يحتوي كل منهما على كتلة تساوي 10 ملايين شمس، «لبنات البناء الأولى» للقلب القديم لمجرة درب التبانة، حيث تكونت النجوم الأولى قبل أن تنمو المجرة وتتخذ شكلها الحلزوني الحالي، على ما قال خياتي مالهان من معهد ماكس بلانك للفيزياء الفلكية في ألمانيا لوكالة «فرنس برس».

وأوضح المعد الرئيسي للدراسة التي نشرت نتائجها مجلة «أستروفيزيكال جورنال» أن «هذه أول مرة نتمكّن فيها من التعرف على أجزاء من هذه المجرة الأولية» التي سُميت «شاكتي وشيفا»، تيمّناً باثنين من الآلهة الهندوسية «أدى اتحادهما إلى نشوء الكون».

وسلّم مسبار «غايا» التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، والذي يعمل على بعد 1.5 مليون كيلومتر من الأرض منذ 10 سنوات، خريطة ثلاثية الأبعاد في عام 2022 لمواقع وحركات أكثر من 1.8 مليار نجم.

وأتاحت هذه الخريطة التعرف على مجموعة نجوم ملقبة بـ«القلوب العجوز المسكينة»، بسبب كبر سنها، وذلك بسبب التركيبة المعدنية الضعيفة (مؤشر كيميائي لعمر النجم)، وموقعها المركزي.

وقد كان ذلك خطوة مهمة لعلم الآثار المجرية، الذي يهدف إلى إعادة بناء العصور المختلفة من تاريخ درب التبانة «بالطريقة نفسها التي يعيد بها علماء الآثار بناء تاريخ مدينة ما»، كما أوضح معهد ماكس بلانك في بيان.

وبالتالي فإن نموذج تطور درب التبانة يحاكي «مدينة مركزية قديمة محاطة بمناطق أحدث»، وفق المعهد. ولكن «كلما عدنا إلى الوراء في الزمان والمكان، أصبحت صورة تاريخ المجرة غير واضحة»، بحسب خياتي مالهان.

ولذلك حقق علماء الفلك في هذه النواة القديمة التي تم تحديدها في عام 2022. وأخذوا عينة من 6 ملايين نجم، ودرسوا كيمياءها وموقعها باستخدام الذكاء الاصطناعي على وجه الخصوص.

وبذلك وضعوا أصابعهم على «تيارين نجميين» (شاكتي وشيفا)، تشكلا قبل ما بين 12 و13 مليار سنة، في العصور الأولى لمجرة درب التبانة.

والمفاجأة أن نجومهما تتمتع بمعادن عالية بشكل غير طبيعي لنجوم بهذا العمر. وهذه علامة محتملة على أنها تأتي من جيل سابق من النجوم. وعندما ماتت، أطلقت العناصر الكيميائية التي «زرعت» الغاز النجمي البيني الذي تكوّنت منه نجوم «شاكتي وشيفا».



«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية
TT

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

«طلاء شمسي» لشحن السيارات الكهربائية

في المستقبل، يمكن تغطية سيارتك الكهربائية بألواح شمسية -ليس فقط على السطح، ولكن في جميع أنحاء الجزء الخارجي من السيارة- بفضل طلاء خاص.

وسواء كنت تقود السيارة أو كانت متوقفة، يمكن لهذا الطلاء الشمسي حصاد الطاقة من الشمس، وتغذيتها مباشرة في بطارية السيارة الكهربائية. وربما يبدو الأمر وكأنه شيء من كتاب خيال علمي، إلا أن الباحثين في شركة «مرسيدس بنز» يعملون بالفعل على جعله حقيقة واقعة.

عجينة لطلاء شمسي

يقول يوشين شميد، المدير الأول لشركة «مستقبل القيادة الكهربائية» Future Electric Drive، للبحث والتطوير في «مرسيدس بنز» الذي يستكشف تقنيات السيارات الكهربائية في مرحلة مبكرة: «نحن ننتج مئات السيارات يومياً، وسطح السيارة مساحة كبيرة جداً. فلماذا لا نستخدمها لحصاد طاقة الشمس؟».

إن المادة الكهروضوئية التي تبحثها شركة مرسيدس تشبه العجينة التي يمكن وضعها على الجزء الخارجي للسيارة. يبلغ سمك الطلاء 5 ميكرومترات فقط (يبلغ متوسط ​​سمك شعرة الإنسان نحو 100 ميكرومتر)، ويزن 50 غراماً لكل متر مربع.

وقود شمسي لآلاف الكيلومترات

في سيارة رياضية متعددة الأغراض SUV متوسطة الحجم، ستشغل العجينة، التي تطلق عليها مرسيدس أيضاً طلاءً شمسياً، نحو 118 قدماً مربعة، ما ينتج طاقة كافية للسفر لمسافة تصل إلى 7456 ميلاً (12000 كم) في السنة. ويشير صانع السيارة إلى أن هذا يمكن أن يتحقق في «ظروف مثالية»؛ وتعتمد كمية الطاقة التي ستحصدها هذه العجينة بالفعل على قوة الشمس وكمية الظل الموجودة.

طلاء مرن لصبغ المنحنيات

ولأن الطلاء الشمسي مرن، فيمكنه أن يتناسب مع المنحنيات، ما يوفر فرصاً أكبر للطاقة الشمسية مقارنة بالألواح الشمسية الزجاجية التي لا يمكن ثنيها، وبالتالي لا يمكن تثبيتها إلا على سقف السيارة أو غطاء المحرك. يُعدّ الطلاء الشمسي جزءاً من طلاء متعدد الخطوات يتضمن المادة الموصلة والعزل والمادة النشطة للطاقة الشمسية ثم الطلاء العلوي لتوفير اللون (يشكل كل ذلك معاً عمق بـ5 ميكرونات).

لن تكون هذه الطبقة العلوية طلاءً قياسياً للسيارات لأنها لا تحتوي على صبغة. بدلاً من ذلك، ستبدو هذه الطبقة أشبه بجناح الفراشة، كما يقول شميد، وستكون مادة شديدة الشفافية مليئة بجسيمات نانوية تعكس الأطوال الموجية من ضوء الشمس. كما يمكن تصميمها لتعكس أطوال موجية محددة، ما يعني أن السيارات الكهربائية يمكن أن تأتي بألوان أخرى.

وسيتم توصيل الطلاء الشمسي أيضاً عن طريق الأسلاك بمحول طاقة يقع بجوار البطارية، الذي سيغذي مباشرة تلك البطارية ذات الجهد العالي.

تأمين أكثر من نصف الوقود

ووفقاً للشركة فإن متوسط سير ​​السائق هو 32 ميلاً (51.5 كم) في اليوم؛ هناك، يمكن تغطية نحو 62 في المائة من هذه الحاجة بالطاقة الشمسية من خلال هذه التكنولوجيا. بالنسبة للسائقين في أماكن مثل لوس أنجليس، يمكن أن يغطي الطلاء الشمسي 100 في المائة من احتياجات القيادة الخاصة بهم. يمكن بعد ذلك استخدام أي طاقة إضافية عبر الشحن ثنائي الاتجاه لتشغيل منزل شخص ما.

على عكس الألواح الشمسية النموذجية، لا يحتوي هذا الطلاء الشمسي على أي معادن أرضية نادرة أو سيليكون أو مواد سامة أخرى. وهذا يجعل إعادة التدوير أسهل. وتبحث «مرسيدس» بالفعل عن كيفية جعل إصلاحه سهلاً وبأسعار معقولة.

يقول شميد: «قد تكون هناك مخاوف من أن سيارتي بها خدش، فمن المحتمل أن لوحة الباب معطلة»، وتابع: «لذا اتخذنا احتياطاتنا، ويمكننا بسهولة القول إن لدينا تدابير مضادة لذلك».

ومع تغطية المركبات الكهربائية بالطلاء الشمسي، لن يكون هناك الكثير من القلق بشأن شبكات الشحن، أو الحاجة إلى قيام الناس بتثبيت أجهزة الشحن في منازلهم. ويقول شميد : «إذا كان من الممكن توليد 50 في المائة أو حتى أكثر من قيادتك السنوية من الشمس مجاناً، فهذه ميزة ضخمة ويمكن أن تساعد في اختراق السوق».

ومع ذلك، فإن حقيقة طلاء سيارتك الكهربائية بالطاقة الشمسية لا تزال على بعد سنوات، ولا تستطيع مرسيدس أن تقول متى قد يتم طرح هذا على طرازاتها، لكنها شركة واثقة من تحقيقها.

* مجلة «فاست كومباني»، خدمات «تريبيون ميديا».

اقرأ أيضاً