علماء في جامعة أكسفورد يشرحون غموض المادة الداكنة

علماء في جامعة أكسفورد يشرحون غموض المادة الداكنة
TT

علماء في جامعة أكسفورد يشرحون غموض المادة الداكنة

علماء في جامعة أكسفورد يشرحون غموض المادة الداكنة

هناك اعتقاد بأن 95 في المائة من الكون مفقود، لكن دراسة جديدة تشير إلى وجود سائل من شأنه تفسير ذلك الغموض.
على ما يبدو أن فريقاً من العلماء في جامعة أكسفورد، قد تمكن من تفسير غموض أحد أكبر الألغاز في الفيزياء الحديثة، وهو مسألة المادة الداكنة والطاقة الداكنة في الكون. ولطالما اشتبه العلماء منذ فترات طويلة بوجود المزيد من المواد في الكون بأكثر مما يمكننا ملاحظته، وأن هناك 95 في المائة من تركيب الكون غير مرئي وغير معروف، ويُطلق عليه مسمى الطاقة الداكنة والمادة الداكنة.
ولا يتعامل النموذج الرياضي القائم مع المواد الداكنة الغامضة في الكون، والمعروفة باسم «LambdaCDM»، لكن من المعروف تواجدها بسبب آثارها الجاذبية التي تخلفها. حسب ما جاء في موقع «سكاي نيوز».
واقترح العلماء الآن نموذجاً جديداً يوحّد المادة والطاقة الداكنتين في ظاهرة واحدة، وهي السائل الذي يملك «الكتلة السالبة».
من جانبه، قال الدكتور جيمس فارنس، الذي يقود فريق الأبحاث الإلكترونية في جامعة أكسفورد: «إننا نعتقد بأنه يمكن الآن توحيد الطاقة الداكنة والمادة الداكنة في سائل واحد، يملك نوعاً من الجاذبية السالبة»، وتابع: «إن كان الأمر حقيقياً، فقد يشير إلى أن 95 في المائة المفقودة من مادة الكون قد يكون لها حل جمالي: لقد نسينا أن نضيف علامة الناقص البسيطة».
وكانت فكرة المادة السالبة مستبعدة من قبل؛ لأنه كان يُعتقد بأنها سوف تكون أقل كثافة مع تمدد الكون واتساعه، وهو الأمر الذي لا تؤيده الملاحظات التي تتعلق بالمادة الكونية الداكنة.
ومع ذلك، فقد استخدم فريق الأبحاث في جامعة أكسفورد «موتر الخلق» الجديد على النموذج؛ مما سمح بتكوين الكتل السالبة بصورة مستمرة.
وأوضح الموتر، أنه عندما يزيد تواجد الكتل السالبة أكثر فأكثر، فإن المادة الجديدة – سائل الكتلة السالبة – لا يخضع للتخفيف بسبب تمدد الكون واتساعه.
وأمنت النظرية أول توقع صحيح لسلوك هالونات المادة الداكنة، أي المادة التي تربط المجرات الكونية بعضها ببعض.
وتدور المجرات بسرعة كبيرة لدرجة أن قوانين الفيزياء الأساسية تشير إلى أنه ينبغي أن تمزق المجرات بعضها بعضاً إثر حركة الدوران فائقة السرعة، وأن هالونات المادة الداكنة هي ما يُعتقد بأنها تحول دون ذلك.
وعرض فريق الأبحاث في جامعة أكسفورد محاكاة حاسوبية لخصائص الكتلة السالبة التي تنبأت بتكوين هالونات المواد الداكنة المطابقة تماماً لتلك التي توحي بها مشاهدات التلسكوب الراديوي المعروف.



علماء يرصدون نجماً يبتلع كوكباً

نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
TT

علماء يرصدون نجماً يبتلع كوكباً

نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)
نجم يلتهم أحد كواكبه (أ.ف.ب)

شهد نجم، يقع بالقرب من كوكبة العقاب، تضخّماً طبيعياً غير متناسق؛ نظراً إلى كونه قديماً، جعله يبتلع الكوكب، الذي كان قريباً منه، وفقاً لـ«وكالة الصحافة الفرنسية».
وسبق لعلماء فلك أن رصدوا مؤشرات لمثل هذا الحدث، ولمسوا تبِعاته. وقال الباحث في «معهد كافلي» بـ«معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا (إم آي تي)»، والمُعِدّ الرئيسي للدراسة، التي نُشرت، الأربعاء، في مجلة «نيتشر»، كيشالاي دي، إن ما كان ينقصهم هو «ضبط النجم في هذه اللحظة خاصة، عندما يشهد كوكبٌ ما مصيراً مماثلاً». وهذا ما ينتظر الأرض، ولكن بعد نحو 5 مليارات سنة، عندما تقترب الشمس من نهاية وجودها بصفتها قزماً أصفر وتنتفخ لتصبح عملاقاً أحمر. في أحسن الأحوال، سيؤدي حجمها ودرجة حرارتها إلى تحويل الأرض إلى مجرّد صخرة كبيرة منصهرة. وفي أسوأ الأحوال، ستختفي بالكامل.
بدأ كل شيء، في مايو (أيار) 2020، عندما راقب كيشالاي دي، بكاميرا خاصة من «مرصد كالتك»، نجماً بدأ يلمع أكثر من المعتاد بمائة مرة، لمدة 10 أيام تقريباً، وكان يقع في المجرّة، على بُعد نحو 12 ألف سنة ضوئية من الأرض.
وكان يتوقع أن يقع على ما كان يبحث عنه، وهو أن يرصد نظاماً نجمياً ثنائياً يضم نجمين؛ أحدهما في المدار المحيط بالآخر. ويمزق النجم الأكبر غلاف الأصغر، ومع كل «قضمة» ينبعث نور.
وقال عالِم الفلك، خلال عرض للدراسة شارك فيها مُعِدّوها الآخرون، التابعون لمعهديْ «هارفارد سميثسونيان»، و«كالتك» الأميركيين للأبحاث، إن «الأمر بدا كأنه اندماج نجوم»، لكن تحليل الضوء، المنبعث من النجم، سيكشف عن وجود سُحب من الجزيئات شديدة البرودة، بحيث لا يمكن أن تأتي من اندماج النجوم.
وتبيَّن للفريق خصوصاً أن النجم «المشابه للشمس» أطلق كمية من الطاقة أقلّ بألف مرة مما كان سيُطلق لو اندمج مع نجم آخر. وهذه الكمية من الطاقة المكتشَفة تساوي تلك الخاصة بكوكب مثل المشتري.
وعلى النطاق الكوني، الذي يُحسب ببلايين السنين، كانت نهايته سريعة جداً، وخصوصاً أنه كان «قريباً جداً من النجم، فقد دار حوله في أقل من يوم»، على ما قال دي.
وبيّنت عملية الرصد أن غلاف الكوكب تمزّق بفعل قوى جاذبية النجم، لبضعة أشهر على الأكثر، قبل امتصاصه. وهذه المرحلة الأخيرة هي التي أنتجت وهجاً مضيئاً لمدة 10 أيام تقريباً.