مبارزة كونية شرسة.. مجرة تطعن أخرى بشعاع وتعطل ولادة النجوم
هل شاهدت من قبل مشهدا دراميا لمبارزة بين فارسين من العصور الوسطى، حيث يهجم كل منهما على الآخر ثم يرتدان ليهاجما من جديد.
مع الفارق، فإن هذا ما حدث لكن على نطاق كوني، حيث رصد فريق دولي من علماء الفلك في دراسة نشرتها دورية نيتشر مجرتين تتقاربان بسرعات خيالية تبلغ 500 كيلومتر في الثانية، وفي أثناء ذلك تضرب إحداهما الأخرى بشعاع كثيف، وهو ما دفع العلماء إلى تسمية هذا المشهد بـ"المبارزة الكونية".
وإذا كانت قواعد المبارزة تقتضي دوما أن يتعادل الطرفان في الأسلحة المستخدمة فإن ما يميز هذه المبارزة الكونية أن أحد الفرسان يستخدم "سلاحا غير عادل" وهو "الكوازار".
الكوازارات تتدخل
الكوازار هو قلب مجرة نشط للغاية، ينبعث منه إشعاع هائل بسبب وجود ثقب أسود فائق الضخامة في مركزه يبتلع المادة من حوله، وهذه العملية تطلق طاقة مذهلة تجعل الكوازار يسطع أكثر من مئات المجرات مجتمعة.
ويمنح سلاح "الكوازار" المجرة التي تمتلكه القدرة على تحويل الأخرى إلى مجرة "شبه عاقر"، إذ تصبح غير قادرة على ولادة نجوم جديدة بسبب ضربات الإشعاع المتتالية.
ويشرح الباحثون في بيان نشره المرصد الأوروبي الجنوبي تأثير هذا السلاح قائلين إنه "أثناء المبارزة الكونية عندما يخترق إشعاع الكوازار المجرة الأخرى يقوم بتفكيك سحب الغاز والغبار الموجودة فيها، وهي المواد الخام التي تولد منها النجوم عادة، وبعد الهجوم لا تتبقَ إلا أجزاء صغيرة جدا وكثيفة من تلك السحب، وهذه الأجزاء غالبا غير كافية لتكوين نجوم جديدة، وهذا تحول دراماتيكي في حياة المجرة الكونية".
في المقابل، فإن الكوازار يستفيد من الاصطدام بجلب كميات ضخمة من الغاز إلى الثقب الأسود في مركزه، مما يزيد طاقته التدميرية.
ووقعت هذه المبارزة الكونية منذ أكثر من 11 مليار سنة، لأن الضوء استغرق كل هذه المدة ليصل إلينا، وهذا يعني أننا نشاهد لقطة من "فيلم قديم" عمره 11 مليار سنة، أي عندما كان عمر الكون نحو 18% فقط من عمره الحالي.
كيف تم رصد هذه الدراما الكونية؟
هذه الدراما الكونية ساعدت في رصدها مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية/ دون المليمترية (ألما)، وأداة "إكس شوتر" بالتلسكوب العملاق جدا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في صحراء أتاكاما بتشيلي.
إعلان
ويقول باسكييه نوترديمي الباحث المشارك في الدراسة والباحث بمعهد الفيزياء الفلكية في باريس بفرنسا والمختبر الفرنسي التشيلي لعلم الفلك في تشيلي إن "الأداة الأولى قدّمت صورة عالية الدقة أظهرت أن ما كان يعتقد أنه مجرة واحدة هو في الواقع مجرتان تتصادمان، وحللت الأداة الثانية الضوء القادم من الكوازار أثناء مروره بالمجرة الأخرى وكشفت كيف تضررت هذه المجرة بسبب الإشعاع".
ويأمل العلماء في استخدام تلسكوبات أكبر مثل التلسكوب الأوروبي العملاق لفهم هذه الظواهر بشكل أعمق، خاصة تأثير الكوازارات على المجرات التي تستضيفها أو تصطدم بها.
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الجزيرة
منذ يوم واحد
- الجزيرة
علماء يجدون طريقة لاستخراج الفضة باستخدام "زيت الطهو"
مع تناقص الموارد الطبيعية للمعادن الثمينة وتزايد الطلب العالمي عليها، طوّر فريق من الباحثين الفنلنديين طريقة ثورية وصديقة للبيئة لإعادة تدوير الفضة من النفايات الإلكترونية باستخدام زيوت الطهو. تعتمد هذه الطريقة على استخدام الأحماض الدهنية للزيوت النباتية الشائعة والضوء، وتعد بتحويل هذا النوع المتزايد من النفايات إلى مصدر ثمين لهذا المعدن، مع تجنب العمليات الكيميائية الخطرة والملوّثة التي تهيمن على هذه الصناعة اليوم. ويقول المؤلف الرئيسي للدراسة أنزي زوبانك الباحث في مرحلة ما بعد الدكتوراه بجامعة هلسنكي، في حوار خاص بالجزيرة نت عبر البريد الإلكتروني، "في طريقتنا الجديدة، تُعتبر المواد المستخدمة في معالجة الفضة غير مكلفة ومواد مستخرجة من نفايات في بعض الأحيان. لذلك، فإن سعرها قريب من سعر العمليات المُستخدمة بالفعل". ونشرت نتائج الدراسة التي أجراها الباحثون لاستخراج معدن الفضة من النفايات الإلكترونية في دورية "كيميكال إنجنيرنغ جورنال" العلمية. معدن ثمين تحت ضغط الطلب تعد الفضة من بين المعادن الأكثر استخداما في كثير من المجالات، فهي عنصر أساسي في صناعة مكونات دوائر أجهزة الحاسوب والهواتف المحمولة، وتستخدم في الطب لخصائصها المضادة للبكتيريا، كما أنها عنصر أساسي من مكونات صناعة الألواح الشمسية، ومن ثم فإن توفرها يحفّز التحول نحو مزيد من الاعتماد على الطاقات المتجددة والنظيفة. لكن هذا الانتشار الواسع أدى إلى زيادة الطلب على هذا المعدن، إذ تشير التقارير المتخصصة إلى تجاوز الطلب العالمي على الفضة العرض بنسبة 16% في عام 2023، في حين ارتفع سعرها 6 أضعاف خلال السنوات الخمس والعشرين الماضية. كذلك أدى ارتفاع الطلب على الفضة إلى تضاؤل الاحتياطيات الطبيعية القابلة للاستغلال والتي لم يبق منها سوى ما يكفي لحوالي 20 عاما فقط بمعدل الاستخراج الحالي. ومع ذلك، فإن إنتاج الفضة السنوي من مصادر مُعاد تدويرها ما زال متواضعا نسبيا إذ لم يمثل سوى 17% من كميات الفضة المستخرجة في عام 2023. أحد الأسباب التي تعرقل تطور هذه النسبة هي الطرق المستخدمة حاليا لإعادة استخراج الفضة من النفايات التي تعتبر مكلفة وملوثة في الوقت نفسه، فعمليات المعالجة الحرارية تستهلك طاقة هائلة وتتضمن حرق النفايات في درجات حرارة عالية جدا لاستخراج المعادن. وتنتج طرق المعالجة الكيميائية لاستخراج الفضة من النفايات مواد كيميائية خطرة مثل مادة السيانيد المعروفة بسمّيتها وحمض النتريك المُسبب للتآكل والأمونيا الضارة. ويتطلب استخراج كيلوغرام واحد من هذا المعدن الثمين حوالي 170 كيلوغراما من السيانيد المُذاب في 500 متر مكعب من الماء، مما قد يتسبب في تسرب هذه المادة في المجاري ويرفع مخاطر حدوث كارثة بيئية كبيرة، مثل تلك التي حدثت في منطقتي بايا الرومانية عام 2000 وتيانجين بالصين عام 2015. زيوت الطهو لفصل الفضة في الدراسة الجديدة، طوّر فريق من الباحثين من جامعة هلسنكي طريقة مختلفة جذريا لاستخراج معدن الفضة من النفايات الإلكترونية تتميز بكونها آمنة ومستدامة وغير مكلفة. الفكرة التي تقوم عليها هذه الطريقة المبتكرة بسيطة نوعا ما لكنها مدهشة في الوقت نفسه، وتتمثل في استخدام الأحماض الدهنية الموجودة في الزيوت النباتية لإذابة الفضة. اعتمد الباحثون للإذابة، وفق ما ورد في الدراسة، على الأحماض الدهنية غير المشبعة الأكثر شيوعا مثل حمض الأوليك الموجود في زيت الزيتون، وحمض اللينوليك في زيت دوار الشمس. تتميز هذه المواد بوفرتها إذ يتجاوز الإنتاج العالمي من الزيوت النباتية 15 مليون طن سنويا، إضافة إلى كونها قابلة للتحلل الحيوي وغير سامة ويمكن استخلاصها حتى من النفايات، مثل زيت الطهو المستعمل، وذلك ما يجعلها متوافقة تماما مع الاقتصاد الدائري. وأوضح زوبانك أن الطريقة الجديدة "تعمل كمّيا باستخدام تسخين خفيف، ومن ثم تتميز باستهلاك منخفض للطاقة وبكفاءتها العالية". تتم العملية في ظروف معتدلة، مع تسخين خفيف إلى 60 درجة مئوية وبإضافة مواد غير مضرة بالبيئة لتسريع استخراج الفضة. تلعب الأحماض الدهنية دورا مزدوجا أساسيا، فهي تُشكل الوسط السائل الذي تذوب فيه الفضة وتقوم جزيئاتها بتثبيت أيونات الفضة المتكونة حديثا، وذلك يمنعها من التفاعل ويحافظ عليها في المحلول. مكنت الطريقة المبتكرة، وفق الدراسة، من إذابة ما يصل إلى 4.6% من وزن الفضة نسبة إلى وزن الأحماض الدهنية المستخدمة. وذلك يعني أن كيلوغراما واحدا من الزيوت بإمكانه إذابة 46 غراما من الفضة وهي قدرة تحميل هائلة مقارنة بالمذيبات التقليدية. وقد بلغت سرعة التفاعل باستخدام الطريقة الجديدة حوالي ضعف أسرع طريقة تقليدية مستخدمة اليوم. أثبت الباحثون نجاعة هذه الطريقة المبتكرة على نفايات حقيقية، تحتوي على أجزاء من البلاستيك المُغلف بالفضة من لوحات مفاتيح الحاسوب. فمن 13 غراما من البلاستيك المعالج تم استخلاص 677.8 ملغ من أملاح الفضة، وبعد الاختزال تم الحصول على 130.5 ملغ من الفضة المعدنية النقية، بنسبة إنتاج تقدر بحوالي 98%. يفتح هذا البحث آفاقا واعدة لإدارة النفايات الإلكترونية وتأمين إمدادات المعادن الإستراتيجية. وأوضح أنزي زوبانك، في حديثة مع الجزيرة نت، أن تطوير هذه التقنية "بلغ حاليا مستوى عاليا من الجاهزية التكنولوجية، إي إنه قد تم التحقق من صحتها في المختبر". لكنه أضاف أنه "لم تُجرَ أي محاولة لتوسيع نطاقها بعد، لكننا نعتقد أنه من خلال إجراء مزيد من الأبحاث، يُمكن تطوير العملية بشكل أكبر". لا يستبعد الدكتور زوبانك أن "يؤدي المزيد من البحث إلى اكتشاف ظروف مناسبة لاستخلاص معادن نبيلة أخرى". ويؤكد أن "الألواح الشمسية تحديدا ستكون الهدف التالي لهذه العملية، نظرا لحجم إنتاجها الهائل، وكذلك حجم الكميات التي يُتخلص منها". ومع اقتراب ملايين الأطنان من الألواح من نهاية عمرها الافتراضي في العقود القادمة، فإن إيجاد طريقة فعالة لاستعادة الفضة التي تحتويها سيكون أمرا بالغ الأهمية.
الجزيرة
منذ يوم واحد
- الجزيرة
دراسة: التكيف المناخي لن يمنع انهيار المحاصيل الرئيسية
أشارت دراسة حديثة إلى أن بعض المحاصيل الأساسية في العالم قد تعاني من خسائر كبيرة في الإنتاج بسبب انهيار المناخ، حتى لو تمكن المزارعون من التكيف رغم تدهور الطقس. وحسب الدراسة التي نشرت في مجلة "نيتشر" (Nature)، من المتوقع أن تنخفض محاصيل الذرة وفول الصويا والأرز والقمح والكسافا والذرة الرفيعة بما يصل إلى 120 سعرة حرارية للشخص الواحد في اليوم مقابل كل درجة مئوية واحدة ترتفع فيها درجة حرارة الكوكب. وتوصلت الدراسة إلى أن التغيرات في ممارسات الزراعة يمكن أن توقف الخسائر بنحو الربع بحلول عام 2050 وبنحو الثلث بحلول عام 2100، على الرغم من أنها لن توقفها تماما. وقال الخبير الاقتصادي البيئي بجامعة إلينوي في أوربانا-شامبين، المؤلف الرئيسي للدراسة، أندرو هولتغرين، "في مستقبل يشهد ارتفاعا في درجات الحرارة، ما زلنا نشهد خسائر في إنتاجية السعرات الحرارية بنحو 25% على نطاق عالمي". واستخدم باحثون من الولايات المتحدة والصين بيانات من 12 ألفا و658 منطقة في 54 دولة لقياس مدى تكيف منتجي الغذاء مع مختلف التغيرات المناخية. وطبقوا هذه العلاقات التاريخية على نماذج تحاكي إنتاج المحاصيل في المستقبل مع ارتفاع درجات الحرارة ونمو الاقتصادات، وقارنوا الخسائر بعالم افتراضي توقف فيه الاحتباس الحراري في أوائل القرن 21. وفي سيناريو ارتفاع درجات الحرارة الشديد، وجدت الدراسة أن العائد النسبي لمحصول مثل فول الصويا سوف ينخفض بنسبة 26% بحلول عام 2100، حتى بعد الأخذ في الاعتبار التكيف، وارتفاع الدخول، وتأثير النباتات التي تنمو بشكل أسرع بسبب ثاني أكسيد الكربون الزائد في الغلاف الجوي. كما وجدت الدراسة أن سيناريو احترار أكثر واقعية -أقرب إلى مستوى ما يجري حاليا- سيؤدي إلى خسائر في محصول فول الصويا بنسبة 16%، والقمح بنسبة 7.7%، والذرة بنسبة 8.3%. وكان الأرز المحصول الوحيد من بين المحاصيل الستة التي درسها الباحثون والذي سترتفع محاصيله بسبب تغير المناخ، مع زيادة متوقعة بنسبة 4.9%. ويُعدّ قطاع الزراعة من بين الأكثر تضررا من الظواهر الجوية المتطرفة، إلا أن العلماء واجهوا صعوبة في تحديد تأثير تدهور المناخ على إنتاج الغذاء. ويتمثل أحد مصادر عدم اليقين الرئيسية في مدى تكيف المزارعين مع ارتفاع درجات الحرارة من خلال تغيير المحاصيل التي يستخدمونها، ومواعيد زراعتها وحصادها، وكيفية زراعتها. ومن المتوقع أن يرتفع عدد سكان العالم من حوالي 8 مليارات نسمة اليوم إلى 10 مليارات نسمة بحلول نهاية القرن، مما سيزيد الطلب على الغذاء في ظل تأثير الاحتباس الحراري جراء انبعاثات غازات الدفيئة على أنماط الطقس. ووجد الباحثون أن أكبر الخسائر ستلحق بالمناطق التي تُعتبر "سلة غذاء" اليوم، ذات الأراضي عالية الإنتاجية، لكنهم أضافوا أن سكان البلدان الأكثر فقرا سيكونون من بين الأقل قدرة على تحمل تكاليف الغذاء. وقال هولتغرين: "في العديد من دراسات تأثير المناخ، يتضرر فقراء العالم، وهذا ما ينطبق هنا أيضا. وما يختلف عن العديد من الدراسات السابقة هو أن المناطق الغنية نسبيا والميسورة في العالم، والتي تُعدّ مصدر دخل رئيسيا، هي في الواقع الأكثر تضررا".
الجزيرة
منذ 3 أيام
- الجزيرة
مبارزة كونية شرسة.. مجرة تطعن أخرى بشعاع وتعطل ولادة النجوم
هل شاهدت من قبل مشهدا دراميا لمبارزة بين فارسين من العصور الوسطى، حيث يهجم كل منهما على الآخر ثم يرتدان ليهاجما من جديد. مع الفارق، فإن هذا ما حدث لكن على نطاق كوني، حيث رصد فريق دولي من علماء الفلك في دراسة نشرتها دورية نيتشر مجرتين تتقاربان بسرعات خيالية تبلغ 500 كيلومتر في الثانية، وفي أثناء ذلك تضرب إحداهما الأخرى بشعاع كثيف، وهو ما دفع العلماء إلى تسمية هذا المشهد بـ"المبارزة الكونية". وإذا كانت قواعد المبارزة تقتضي دوما أن يتعادل الطرفان في الأسلحة المستخدمة فإن ما يميز هذه المبارزة الكونية أن أحد الفرسان يستخدم "سلاحا غير عادل" وهو "الكوازار". الكوازارات تتدخل الكوازار هو قلب مجرة نشط للغاية، ينبعث منه إشعاع هائل بسبب وجود ثقب أسود فائق الضخامة في مركزه يبتلع المادة من حوله، وهذه العملية تطلق طاقة مذهلة تجعل الكوازار يسطع أكثر من مئات المجرات مجتمعة. ويمنح سلاح "الكوازار" المجرة التي تمتلكه القدرة على تحويل الأخرى إلى مجرة "شبه عاقر"، إذ تصبح غير قادرة على ولادة نجوم جديدة بسبب ضربات الإشعاع المتتالية. ويشرح الباحثون في بيان نشره المرصد الأوروبي الجنوبي تأثير هذا السلاح قائلين إنه "أثناء المبارزة الكونية عندما يخترق إشعاع الكوازار المجرة الأخرى يقوم بتفكيك سحب الغاز والغبار الموجودة فيها، وهي المواد الخام التي تولد منها النجوم عادة، وبعد الهجوم لا تتبقَ إلا أجزاء صغيرة جدا وكثيفة من تلك السحب، وهذه الأجزاء غالبا غير كافية لتكوين نجوم جديدة، وهذا تحول دراماتيكي في حياة المجرة الكونية". في المقابل، فإن الكوازار يستفيد من الاصطدام بجلب كميات ضخمة من الغاز إلى الثقب الأسود في مركزه، مما يزيد طاقته التدميرية. ووقعت هذه المبارزة الكونية منذ أكثر من 11 مليار سنة، لأن الضوء استغرق كل هذه المدة ليصل إلينا، وهذا يعني أننا نشاهد لقطة من "فيلم قديم" عمره 11 مليار سنة، أي عندما كان عمر الكون نحو 18% فقط من عمره الحالي. كيف تم رصد هذه الدراما الكونية؟ هذه الدراما الكونية ساعدت في رصدها مصفوفة أتاكاما الكبيرة المليمترية/ دون المليمترية (ألما)، وأداة "إكس شوتر" بالتلسكوب العملاق جدا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي في صحراء أتاكاما بتشيلي. إعلان ويقول باسكييه نوترديمي الباحث المشارك في الدراسة والباحث بمعهد الفيزياء الفلكية في باريس بفرنسا والمختبر الفرنسي التشيلي لعلم الفلك في تشيلي إن "الأداة الأولى قدّمت صورة عالية الدقة أظهرت أن ما كان يعتقد أنه مجرة واحدة هو في الواقع مجرتان تتصادمان، وحللت الأداة الثانية الضوء القادم من الكوازار أثناء مروره بالمجرة الأخرى وكشفت كيف تضررت هذه المجرة بسبب الإشعاع". ويأمل العلماء في استخدام تلسكوبات أكبر مثل التلسكوب الأوروبي العملاق لفهم هذه الظواهر بشكل أعمق، خاصة تأثير الكوازارات على المجرات التي تستضيفها أو تصطدم بها.
