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.



خطر احتراري يهدّد الحياة البحرية في «منطقة الشفق»

منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
TT

خطر احتراري يهدّد الحياة البحرية في «منطقة الشفق»

منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)
منطقة الشفق موطن حيوي للحياة البحرية (غيتي)

يُحذر العلماء من أن تغير المناخ يمكن أن يقلل بشكل كبير من الحياة في أعمق أجزاء محيطاتنا التي تصل إليها أشعة الشمس، حسب (بي بي سي).
ووفقا لبحث جديد نُشر في مجلة «نيتشر كوميونيكشنز». فإن الاحترار العالمي يمكن أن يحد من الحياة فيما يسمى بمنطقة الشفق بنسبة تصل إلى 40 في المائة بنهاية القرن.
وتقع منطقة الشفق بين 200 متر (656 قدماً) و1000 متر (3281 قدماً) تحت سطح الماء.
وجد الباحثون أن «منطقة الشفق» تندمج مع الحياة، ولكنها كانت موطناً لعدد أقل من الكائنات الحية خلال فترات أكثر دفئاً من تاريخ الأرض.
وفي بحث قادته جامعة إكستر، نظر العلماء في فترتين دافئتين في ماضي الأرض، قبل نحو 50 و15 مليون سنة مضت، وفحصوا السجلات من الأصداف المجهرية المحفوظة.
ووجدوا عدداً أقل بكثير من الكائنات الحية التي عاشت في هذه المناطق خلال هذه الفترات، لأن البكتيريا حللت الطعام بسرعة أكبر، مما يعني أن أقل من ذلك وصل إلى منطقة الشفق من على السطح.
وتقول الدكتورة كاثرين كريشتون من جامعة إكستر، التي كانت مؤلفة رئيسية للدراسة: «التنوع الثري لحياة منطقة الشفق قد تطور في السنوات القليلة الماضية، عندما كانت مياه المحيط قد بردت بما يكفي لتعمل مثل الثلاجة، والحفاظ على الغذاء لفترة أطول، وتحسين الظروف التي تسمح للحياة بالازدهار».
وتعد منطقة الشفق، المعروفة أيضاً باسم المنطقة الجائرة، موطناً حيوياً للحياة البحرية. ويعد التخليق الضوئي أكثر خفوتاً من أن يحدث إلا أنه موطن لعدد من الأسماك أكبر من بقية المحيط مجتمعة، فضلاً عن مجموعة واسعة من الحياة بما في ذلك الميكروبات، والعوالق، والهلام، حسب مؤسسة «وودز هول أوشيانوغرافيك».
وهي تخدم أيضاً وظيفة بيئية رئيسية مثل بالوعة الكربون، أي سحب غازات تسخين الكواكب من غلافنا الجوي.
ويحاكي العلماء ما يمكن أن يحدث في منطقة الشفق الآن، وما يمكن أن يحدث في المستقبل بسبب الاحتباس الحراري. وقالوا إن النتائج التي توصلوا إليها تشير إلى أن تغيرات معتبرة قد تكون جارية بالفعل.
وتقول الدكتورة كريشتون: «تعدُّ دراستنا خطوة أولى لاكتشاف مدى تأثر هذا الموطن المحيطي بالاحترار المناخي». وتضيف: «ما لم نقلل بسرعة من انبعاثات غازات الاحتباس الحراري، قد يؤدي ذلك إلى اختفاء أو انقراض الكثير من صور الحياة في منطقة الشفق في غضون 150 عاماً، مع آثار تمتد لآلاف السنين بعد ذلك».