دليل جديد يكشف عن مكان المادة المفقودة في الكون

حقق علماء الفلك تقدمًا مهمًا في حل إحدى أقدم ألغاز علم الكون وهو: أين اختفت «المادة العادية» في الكون؟ فقد كشفت ملاحظات بالأشعة السينية عن خيط هائل من الغاز الساخن يمتد لمسافة 23 مليون سنة ضوئية داخل عنقود «شابلي» الفائق، وهو أكبر بنية محلية كونية تحتوي على أكثر من 8000 مجرة ويقع على بُعد 650 مليون سنة ضوئية من الأرض.
يربط هذا الخيط بين أربع تجمعات مجرية فرعية، ويبدو أنه يحتوي على كميات ضخمة من المادة العادية، أي البروتونات والنيوترونات والإلكترونات، بكميات تكفي لسد جزء من الفجوة الطويلة الأمد بين ما نتوقعه وما نرصده فعليًا من مادة، وفقا لما نشرته دورية «
قال عالم الفيزياء الفلكية قسطنطينوس ميغكاس من مرصد لايدن في هولندا: «لأول مرة، تتطابق نتائجنا مع توقعات النماذج الكونية الرائدة. يبدو أن المحاكاة كانت صحيحة طوال الوقت».
-
-
ووفقا للباحثين فإن مشكلة «المادة المفقودة» لا تتعلق بالمادة المظلمة، بل بالمادة الباريونية العادية.
إذ نعرف من إشعاع الخلفية الكونية الميكروي بقايا الانفجار العظيم، كم كانت كمية المادة العادية في بدايات الكون. لكننا لا نجد اليوم سوى نصف هذه الكمية تقريبًا في الأجسام المعروفة مثل النجوم والمجرات والسحب الغازية والثقوب السوداء.
ولأن المادة لا تُفنى، فمن المفترض أنها لا تزال موجودة، لكنها متوزعة بشكل يصعب رصده.
تُشير النماذج الكونية إلى أن هذه المادة قد تكون منتشرة على شكل خيوط غازية ساخنة تمتد بين المجرات ضمن ما يُعرف بـ«النسيج الكوني». هذه الخيوط التي تتكون بشكل رئيسي من المادة المظلمة تعمل كممرات ضخمة تمر عبرها المجرات والغاز، لكنها خافتة جدًا ويصعب رصدها.
عشرة ملايين درجة مئوية
استطاع الفريق تحديد هذا الخيط عبر دمج بيانات من مرصدين فضائيين: «سوزاكو» الياباني (الذي تقاعد) و«إكس إم إم-نيوتن» الأوروبي. الأول بارع في التقاط الأشعة السينية الضعيفة المنتشرة، بينما يساعد الثاني في إزالة مصادر الأشعة السينية القوية مثل الثقوب السوداء. ومن خلال الجمع بين البيانات، ظهر خيط ضخم يربط بين زوجين من العناقيد المجرية (A3528S/N) وA3530/32)).
يحتوي هذا الخيط على غاز ساخن كافٍ لتكوين عشر مجرات بحجم درب التبانة، وتصل حرارته إلى أكثر من عشرة ملايين درجة مئوية. وهو يتطابق تمامًا مع ما تنبأت به النماذج الكونية حول الخيوط الغازية في النسيج الكوني.
علق نوربرت شارتيل، العالِم في وكالة الفضاء الأوروبية: «هذا البحث نموذج رائع للتعاون بين التلسكوبات، ويثبت دقة النماذج الكونية بعد عقود من المحاكاة. يبدو أن المادة المفقودة كانت مختبئة بالفعل داخل خيوط متوهجة شاسعة تربط أرجاء الكون».

جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا

اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:

التعلم مع الذكاء الاصطناعيالتحقق من الحقائقتحويل النص إلى كلامملخص الذكاء الاصطناعي

أخبار ذات صلة

الوسط

منذ 5 ساعات

• الوسط

دليل جديد يكشف عن مكان المادة المفقودة في الكون

حقق علماء الفلك تقدمًا مهمًا في حل إحدى أقدم ألغاز علم الكون وهو: أين اختفت «المادة العادية» في الكون؟ فقد كشفت ملاحظات بالأشعة السينية عن خيط هائل من الغاز الساخن يمتد لمسافة 23 مليون سنة ضوئية داخل عنقود «شابلي» الفائق، وهو أكبر بنية محلية كونية تحتوي على أكثر من 8000 مجرة ويقع على بُعد 650 مليون سنة ضوئية من الأرض. يربط هذا الخيط بين أربع تجمعات مجرية فرعية، ويبدو أنه يحتوي على كميات ضخمة من المادة العادية، أي البروتونات والنيوترونات والإلكترونات، بكميات تكفي لسد جزء من الفجوة الطويلة الأمد بين ما نتوقعه وما نرصده فعليًا من مادة، وفقا لما نشرته دورية « قال عالم الفيزياء الفلكية قسطنطينوس ميغكاس من مرصد لايدن في هولندا: «لأول مرة، تتطابق نتائجنا مع توقعات النماذج الكونية الرائدة. يبدو أن المحاكاة كانت صحيحة طوال الوقت». - - ووفقا للباحثين فإن مشكلة «المادة المفقودة» لا تتعلق بالمادة المظلمة، بل بالمادة الباريونية العادية. إذ نعرف من إشعاع الخلفية الكونية الميكروي بقايا الانفجار العظيم، كم كانت كمية المادة العادية في بدايات الكون. لكننا لا نجد اليوم سوى نصف هذه الكمية تقريبًا في الأجسام المعروفة مثل النجوم والمجرات والسحب الغازية والثقوب السوداء. ولأن المادة لا تُفنى، فمن المفترض أنها لا تزال موجودة، لكنها متوزعة بشكل يصعب رصده. تُشير النماذج الكونية إلى أن هذه المادة قد تكون منتشرة على شكل خيوط غازية ساخنة تمتد بين المجرات ضمن ما يُعرف بـ«النسيج الكوني». هذه الخيوط التي تتكون بشكل رئيسي من المادة المظلمة تعمل كممرات ضخمة تمر عبرها المجرات والغاز، لكنها خافتة جدًا ويصعب رصدها. عشرة ملايين درجة مئوية استطاع الفريق تحديد هذا الخيط عبر دمج بيانات من مرصدين فضائيين: «سوزاكو» الياباني (الذي تقاعد) و«إكس إم إم-نيوتن» الأوروبي. الأول بارع في التقاط الأشعة السينية الضعيفة المنتشرة، بينما يساعد الثاني في إزالة مصادر الأشعة السينية القوية مثل الثقوب السوداء. ومن خلال الجمع بين البيانات، ظهر خيط ضخم يربط بين زوجين من العناقيد المجرية (A3528S/N) وA3530/32)). يحتوي هذا الخيط على غاز ساخن كافٍ لتكوين عشر مجرات بحجم درب التبانة، وتصل حرارته إلى أكثر من عشرة ملايين درجة مئوية. وهو يتطابق تمامًا مع ما تنبأت به النماذج الكونية حول الخيوط الغازية في النسيج الكوني. علق نوربرت شارتيل، العالِم في وكالة الفضاء الأوروبية: «هذا البحث نموذج رائع للتعاون بين التلسكوبات، ويثبت دقة النماذج الكونية بعد عقود من المحاكاة. يبدو أن المادة المفقودة كانت مختبئة بالفعل داخل خيوط متوهجة شاسعة تربط أرجاء الكون».

الوسط

منذ 2 أيام

• الوسط

«بروفة كسوف يومية».. قمر صناعي جديد يمنحنا مشهدًا غير مسبوق لغلاف الشمس الخارجي

يُعد الكسوف الشمسي من أعظم الظواهر الطبيعية التي تعطي لمحة نادرة عن «هالة الشمس»، الجزء الخارجي من غلافها الجوي الذي يظل مخفيًا في الظروف العادية خلف ضوء الشمس الساطع. هذه الظاهرة الاستثنائية، التي لا تتكرر سوى مرة أو مرتين سنويًا في أفضل الأحوال، لم تعد حكرًا على الطبيعة وحدها، حيث كشفت وكالة الفضاء الأوروبية (ESA) عن إنجاز هندسي مذهل يتمثل في مرصد بروبا-3 الفضائي، الذي أصبح أول جهاز صناعي قادر على خلق كسوف شمسي يومي، بفضل تكنولوجيا فريدة تعتمد على تنسيق محكم بين قمرين صناعيين يعملان بتناغم غير مسبوق، وفقا لموقع «ساينس ألرت». يتكون «بروبا-3» من مركبتين فضائيتين منفصلتين: الأولى تُعرف بـ«الحاجب» (Occulter)، والثانية هي «الكورونغراف» (Coronagraph)، وتطيران في تشكيل دقيق يفصل بينهما مسافة 150 مترًا، أي ما يعادل تقريبًا 1.4 من طول ملعب كرة قدم. - - - تقوم المركبة «الحاجبة» بحجب قرص الشمس تمامًا كما يفعل القمر في الكسوف الطبيعي، بينما تلتقط «الكورونغراف» صورًا مذهلة لهالة الشمس (الكورونا) باستخدام أداة متقدمة تُدعى (ASPIICS)، وهي اختصار لـ«جمع المركبات الفضائية للتحقيق الاستقطابي والتصويري في هالة الشمس». «كسوف صناعي» يدوم لست ساعات قال أندريه جوكوف، الباحث الرئيسي في مشروع (ASPIICS) من المرصد الملكي البلجيكي: «كل صورة شاملة يجري تركيبها من ثلاث لقطات مختلفة، تختلف فقط في وقت التعريض، ما يمنحنا قدرة على رؤية تفاصيل الهالة الشمسية بدرجات سطوع متفاوتة. النتائج تقارن فعليًا بصور الكسوف الطبيعي، ولكن بميزة كبيرة: يمكننا الآن خلق هذا الكسوف مرة كل 19.6 ساعة، ويستمر لغاية ست ساعات، بينما لا تدوم ظاهرة الكسوف الطبيعي سوى بضع دقائق». الصور التي التُقطت خلال المرحلة التجريبية كشفت عن مجموعة من التفاصيل الدقيقة لهالة الشمس، منها: صورة باللون الأخضر الداكن تُظهر الحديد المؤين، الذي يفقد إلكتروناته بفعل الحرارة الشديدة، وتكشف المناطق الأشد حرارة من الهالة، بما في ذلك هيكل حلقي مرتبط بانفجار شمسي. وفي إنجاز مذهل للتعاون بين المركبات، جرى إنتاج صورة مركبة جمعت بين ثلاث مرصدات: «بروبا-2» لمراقبة الشمس بالأشعة فوق البنفسجية القصوى، و«بروبا-3» لمراقبة الهالة، والمرصد الشمسي (SOHO) الذي تابع الغلاف الخارجي البعيد. بداية حقبة جديدة من استكشاف الشمس على الرغم من أن «بروبا-3» لا يزال في مرحلة التشغيل التجريبي، إلا أن الصور الملتقطة حتى الآن تبشّر بثورة في فهمنا للشمس. وعندما يبدأ المرصد مهمته العلمية الرسمية خلال الأشهر المقبلة، يُتوقع أن يوفر نظرة غير مسبوقة في بنية الغلاف الشمسي، والتفاعلات الديناميكية التي تقود العواصف الشمسية، وربما حتى أسرار الدورة الشمسية نفسها. وختم الباحث بالقول: «مع كسوف شمسي صناعي كل 20 ساعة، أصبح لدينا الآن مسرح دائم لمراقبة النجم الذي يمنح الحياة لكوكبنا».

الوسط

٢٨-٠٥-٢٠٢٥

• الوسط

تلسكوب «جيمس ويب» يلتقط صورة جديدة من المليار سنة الأولى للكون

أجرى التلسكوب الفضائي «جيمس ويب» عملية مراقبة «هي الأبعد له حتى اليوم» في الكون على هدف واحد، كاشفا عن مجرّات تشكلت في الماضي البعيد، على ما أفاد الثلاثاء المركز الوطني الفرنسي للبحوث العلمية ووكالة الفضاء الأوروبية. وقال المركز الفرنسي في بيان «بفضل تأثير عدسة الجاذبية، كشفت عملية المراقبة هذه عن أولى المجرات والنجوم التي تشكلت خلال المليار سنة الأولى من تاريخ الكون»، موضحا أن معهد باريس للفيزياء الفلكية شارك في هذه الأبحاث، وفقا لوكالة «فرانس برس». واحتاج التلسكوب إلى 120 ساعة من المراقبة لالتقاط الصورة الجديدة، وهي أطول فترة زمنية يركّز فيها «جيمس ويب» على هدف واحد. وأشارت وكالة الفضاء الأوروبية إلى أن ما تحقق هو «أعمق عملية رصد يجريها جيمس ويب لهدف واحد حتى اليوم»، ما يجعل اللقطة الجديدة إحدى الصور الأعمق للكون على الإطلاق. - - تظهر في وسط الصورة الساطع «أبيل اس 1063» Abell S1063، وهي مجموعة ضخمة من المجرات تقع على بعد 4.5 مليارات سنة ضوئية من الأرض. يمكن لهذه الأجرام السماوية العملاقة أن تحني الضوء المنبعث من الأجسام خلفها، منشئة نوعا من العدسة المكبرة الكونية تسمى «عدسة الجاذبية». «أقواس مشوهة» وأوضحت وكالة الفضاء الأوروبية في بيانها أن ما يثير اهتمام العلماء هي «أقواس مشوهة» تدور حول «أبيل اس 1063». وبما أن مراقبة أعماق الكون تعني أيضا العودة إلى الوراء في الزمن، أمل العلماء في فهم كيفية تشكل المجرات الأولى، خلال فترة تسمى «الفجر الكوني»، عندما كان عمر الكون بضعة ملايين من السنين فقط. وتتضمن الصورة تسع لقطات منفصلة بأطوال موجية مختلفة في منطقة الأشعة تحت الحمراء القريبة، وفق وكالة الفضاء الأوروبية. ومنذ تشغيله في العام 2022، أطلق «جيمس ويب» عصرا جديدا من الاكتشاف العلمي. وقد كشف خصوصا أن المجرات في الكون المبكر كانت أكبر بكثير مما كان يعتقده العلماء، ما يثير تساؤلات بشأن فهمنا الحالي للكون.