مرصد الطاقة المظلمة يصدر أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد للكون

في خطوة علمية مهمة أصدر مرصد الطاقة المظلمة الطيفي (DESI)، خريطة جديدة تحتوي على مجموعة بيانات تتيح للباحثين في جميع أنحاء العالم استكشاف أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد للكون حتى الآن.
وتحتوي المجموعة على بيانات عن 18.7 مليون جسم سماوي، تشمل 4 ملايين نجم، و13.1 مليون مجرة، و1.6 مليون كوازار (جسم شديد السطوع يستمد طاقته من ثقب أسود فائق الكتلة)، وهو أكبر عملية تجميع من نوعها على الإطلاق.
ويقول الباحثون إن الخريطة الجديدة تهدف دراسة الطاقة المظلمة، وهي القوة الغامضة التي تتسبب في تسارع توسع الكون، كما تحتوي أيضاً على مجموعات من البيانات التي قد تؤدي أيضاً إلى اكتشافات في مجالات أخرى من الفيزياء الفلكية، مثل تطور المجرات والثقوب السوداء، وطبيعة المادة المظلمة، وبنية مجرة درب التبانة.
وجمع العلماء في مرصد الطاقة المظلمة الطيفي الضوء من الأجرام السماوية باستخدام 5000 جهاز بصري، ما يمكنه من مراقبة 5000 جرم سماوي جديد كل 20 دقيقة، وفي الليالي الصافية، يستطيع المرصد جمع بيانات عن أكثر من 100000 مجرة في ليلة واحدة، مما يجعله أكثر الأدوات كفاءة في مجال رسم خرائط الكون.
وتضمن الإصدار الأول من بيانات المرصد معلومات عن السنة الأولى من المسح الرئيسي التي جُمعت بين مايو 2021 ويونيو 2022، إضافةً إلى بيانات التحقق من التجربة التي سبقتها بخمسة أشهر، لكن هذا الإصدار أكبر بعشر مرات من الإصدار المبكر للبيانات كما يغطي منطقة في السماء أوسع بسبع مرات، ويحتوي على بيانات طيفية دقيقة لمسافات ملايين المجرات، مما يجعله أكبر مسح طيفي لقياس الإزاحة الحمراء في التاريخ، بعد أن جمع بيانات عن أكثر من مليون جرم سماوي شهرياً.
دراسة تطور المجرات
وبالمقارنة، فإن مسح سلون الرقمي للسماء أحد أبرز المسوح السابقة، استغرق 25 عاماً لجمع بيانات عن 9 ملايين جرم سماوي، بينما جمع مرصد الطاقة المظلمة الطيفي ضعف هذا العدد في عامه الأول فقط، مما يعزز دوره في فهم بنية الكون وتاريخه وتطوره.
قياس الإزاحة الحمراء هو تمدد الطيف الضوئي للأجرام السماوية نتيجة توسع الكون، إذ كلما زادت الإزاحة الحمراء، كان الجرم أبعد، مما يتيح للعلماء إنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد للكون تمتد عبر 11 مليار سنة ضوئية.
ويساعد هذا المشروع الطموح في دراسة تطور المجرات عبر الزمن، وفهم طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة، وإعادة بناء تاريخ التوسع الكوني، بالإضافة إلى تحليل بنية مجرة درب التبانة من خلال دراسة ملايين النجوم، مما يوفر رؤى غير مسبوقة حول تاريخ الكون وتكوينه.
ويتم إرسال بيانات المرصد كل ليلة إلى مركز الحوسبة العلمية لأبحاث الطاقة، حيث تتم معالجتها باستخدام أحدث الحواسيب الفائقة، إذ يسرّع معالجة البيانات بمعدل 40 ضعفاً مقارنة بالأنظمة السابقة.
مع دخول المرصد عامه الرابع من أصل خمسة أعوام مخصصة لجمع البيانات، يواصل المشروع توسيع نطاق فهمنا للكون، إذ يهدف إلى رسم خريطة طيفية لأكثر من 50 مليون مجرة وكوازار قبل انتهاء مهمته.
ويقول الباحثون إن المرصد لا يقتصر تأثيره على العلماء المشاركين في المشروع فحسب، بل يمتد ليشمل الباحثين حول العالم، بما في ذلك الذين لا يملكون وصولاً إلى التلسكوبات الكبيرة، إذ يوفر لهم بيانات مجانية تتيح اختبار نظريات جديدة حول الكون، مما يعزز من تكافؤ الفرص في البحث العلمي، ويفتح آفاقاً جديدة للاكتشافات الكونية.

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

الشرق الأوسط

٢١-٠٣-٢٠٢٥

• الشرق الأوسط

اكتشاف تطوّر الطاقة المظلمة مع الوقت قد يغيّر طريقة فهم الكون

يبدو أن الطاقة المظلمة، المحرك النظري لتوسع الكون والتي كان يُعتقد في السابق أنها مرتبطة بثابت كوني، تتطور، في الواقع، بمرور الوقت، وهو السلوك الذي قد يؤدي إلى إعادة النظر في فهمنا للكون. قالت أليكسي لوتو هارنيت، الناطقة باسم إطار التعاون الدولي «دي إي إس آي (DESI)» الذي يجمع 70 جهة؛ من بينها لجنة الطاقة الذرية الفرنسية، عن مختبر بيركلي الأميركي، في بيانٍ صدر الأربعاء: «ما نراه مثير جداً للاهتمام، وقد نكون على أعتاب اكتشاف كبير» حول الطبيعة الأساسية للكون الذي نعيش فيه. وجرى تركيب أداة التحليل الطيفي للطاقة المظلمة «دي إي إس آي» على تلسكوب مخصص لهذا الغرض، على قمة مرصد كيت بيك الأميركي في أريزونا؛ بهدف المساعدة في توفير فهم لهذه القوة، وهي من الألغاز العظيمة في الفيزياء. والألياف الضوئية الروبوتية الرفيعة لهذه الأداة تُراقب، في وقت واحد، خمسة آلاف مجرّة أو كوازارات؛ وهي أجسام شديدة السطوع يوجد في مركزها ثقب أسود. ويُستخدم ذلك لاحتساب أعمارها وبُعدها، ثم رسم خريطة ثلاثية الأبعاد للكون واكتشاف الأنماط التي تتيح تتبُّع تاريخه. ومن المعروف منذ قرن أن الكون في طور التوسع منذ بدايته، إذ تُواصل مجموعات المجرات الابتعاد عن بعضها البعض. وقد اكتُشِف، خلال تسعينات القرن العشرين، أن هذا التوسع تَسارع، بشكل كبير، منذ نحو ستة مليارات سنة (عمر الكون هو 13.8 مليار سنة). ولتفسير هذه الظاهرة التي تُوِّج اكتشافُها بجائزة نوبل، افترض الفيزيائيون وجود طاقة منفّرة هي الطاقة المظلمة التي تُعوَّض آثارها جزئياً بواسطة المادة العادية والمادة المظلمة الافتراضية. وتتنبأ النظرية السائدة عن بنية الكون وتطوره بأن الكون المرئي يتكون من 70 في المائة من الطاقة المظلمة، و25 في المائة من المادة السوداء، و5 في المائة فقط من المادة العادية. في هذا «النموذج الكوني القياسي» المسمى «لامدا-سي دي إم (Lambda-CDM)»، يشير لامدا إلى الثابت المتعلق بالطاقة المظلمة، وهي الفكرة التي اعتمدها أينشتاين، للمرة الأولى في نظريته عن النسبية العامة. ومع أن هذا النموذج القياسي مُرضٍ، إلا أن «توترات بدأت تظهر» مع الرصد، وفقاً لأرنو دو ماتيا، وهو فيزيائي في لجنة الطاقة الذرية الفرنسية شارك في تحليل بيانات أداة التحليل الطيفي للطاقة المظلمة، لـ«وكالة الصحافة الفرنسية». وهي تشير، بشكل متزايد، إلى جانب القياسات الأخرى للضوء المبكر في الكون والمُستعرات العظمى ولكيفية تشويه الجاذبية ضوء المجرات، إلى أن الطاقة المظلمة ليست ثابتة. وأكد إطار التعاون الدولي «دي إي إس آي»، في بيانٍ صدر مع العرض التقديمي، خلال مؤتمر الجمعية الفيزيائية الأميركية في أنهايم بولاية كاليفورنيا للدراسات الناتجة عن ثلاث سنوات من الرصد لـ15 مليون مجرة ونجم زائف، أن تأثير الطاقة المظلمة «قد يَضعف بمرور الوقت». وأضاف دو ماتيا: «عندما نجمع كل البيانات الكونية، فإنها تشير إلى تسارعٍ أكبر قليلاً في توسع الكون منذ نحو سبعة مليارات سنة في الماضي». وقد «اتجه هذا التسارع إلى الانخفاض» على مدى الـ2.5 مليار سنة المنصرمة. لكن في الوقت الراهن لا يوجد «يقين مطلق»، وفقاً للباحث. ويستلزم تحقيق هذه الغاية بيانات جديدة من تلسكوب «دي إي إس آي» وغيره من الأدوات، مثل تلسكوب إقليدس الأوروبي، أو تلسكوب نانسي غريس رومان الفضائي، ومرصد فيرا روبين في تشيلي. وأمل إتيان بيرتين، وهو فيزيائي أيضاً في هيئة الطاقة الذرية، في «الحصول على صورة أكثر وضوحاً، خلال خمس سنوات». أما جوشوا فريمان، المؤسس المشارك لبرنامج «دارك إنرجي سورفي» والمتعاون السابق مع «دي إي إس آي»، فقال، لـ«وكالة الصحافة الفرنسية»: «سيحسم هذا الجيل الجديد من المُسوحات المسألة، إما أن يُحوّل هذه الأدلة إلى اكتشاف، وإما أن يُظهر لنا أننا كنا على المسار الخطأ وأن الطاقة المظلمة ثابتة بالفعل»، واصفاً إياها بأنها «لحظة محورية». وأضاف بيرتين أن تأكيد وجود الطاقة المظلمة «الديناميكية» سيكون «ثورة على مستوى ما حدث مع اكتشاف التوسع المتسارع». وفي هذه الحالة «سيتعيّن على النموذج الكوني القياسي أن يكون مختلفاً»، على ما قال. وسيكون من الضروري، بعد ذلك، معرفة ما إذا كانت النظريات البديلة الموجودة قادرة على إعادة إنتاج الملاحظات بشكل أفضل، أو تطوير أخرى جديدة؛ للتقدم خطوة أخرى نحو فهم الكون.

الشرق السعودية

٢٠-٠٣-٢٠٢٥

• الشرق السعودية

مرصد الطاقة المظلمة يصدر أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد للكون

في خطوة علمية مهمة أصدر مرصد الطاقة المظلمة الطيفي (DESI)، خريطة جديدة تحتوي على مجموعة بيانات تتيح للباحثين في جميع أنحاء العالم استكشاف أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد للكون حتى الآن. وتحتوي المجموعة على بيانات عن 18.7 مليون جسم سماوي، تشمل 4 ملايين نجم، و13.1 مليون مجرة، و1.6 مليون كوازار (جسم شديد السطوع يستمد طاقته من ثقب أسود فائق الكتلة)، وهو أكبر عملية تجميع من نوعها على الإطلاق. ويقول الباحثون إن الخريطة الجديدة تهدف دراسة الطاقة المظلمة، وهي القوة الغامضة التي تتسبب في تسارع توسع الكون، كما تحتوي أيضاً على مجموعات من البيانات التي قد تؤدي أيضاً إلى اكتشافات في مجالات أخرى من الفيزياء الفلكية، مثل تطور المجرات والثقوب السوداء، وطبيعة المادة المظلمة، وبنية مجرة درب التبانة. وجمع العلماء في مرصد الطاقة المظلمة الطيفي الضوء من الأجرام السماوية باستخدام 5000 جهاز بصري، ما يمكنه من مراقبة 5000 جرم سماوي جديد كل 20 دقيقة، وفي الليالي الصافية، يستطيع المرصد جمع بيانات عن أكثر من 100000 مجرة في ليلة واحدة، مما يجعله أكثر الأدوات كفاءة في مجال رسم خرائط الكون. وتضمن الإصدار الأول من بيانات المرصد معلومات عن السنة الأولى من المسح الرئيسي التي جُمعت بين مايو 2021 ويونيو 2022، إضافةً إلى بيانات التحقق من التجربة التي سبقتها بخمسة أشهر، لكن هذا الإصدار أكبر بعشر مرات من الإصدار المبكر للبيانات كما يغطي منطقة في السماء أوسع بسبع مرات، ويحتوي على بيانات طيفية دقيقة لمسافات ملايين المجرات، مما يجعله أكبر مسح طيفي لقياس الإزاحة الحمراء في التاريخ، بعد أن جمع بيانات عن أكثر من مليون جرم سماوي شهرياً. دراسة تطور المجرات وبالمقارنة، فإن مسح سلون الرقمي للسماء أحد أبرز المسوح السابقة، استغرق 25 عاماً لجمع بيانات عن 9 ملايين جرم سماوي، بينما جمع مرصد الطاقة المظلمة الطيفي ضعف هذا العدد في عامه الأول فقط، مما يعزز دوره في فهم بنية الكون وتاريخه وتطوره. قياس الإزاحة الحمراء هو تمدد الطيف الضوئي للأجرام السماوية نتيجة توسع الكون، إذ كلما زادت الإزاحة الحمراء، كان الجرم أبعد، مما يتيح للعلماء إنشاء خريطة ثلاثية الأبعاد للكون تمتد عبر 11 مليار سنة ضوئية. ويساعد هذا المشروع الطموح في دراسة تطور المجرات عبر الزمن، وفهم طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة، وإعادة بناء تاريخ التوسع الكوني، بالإضافة إلى تحليل بنية مجرة درب التبانة من خلال دراسة ملايين النجوم، مما يوفر رؤى غير مسبوقة حول تاريخ الكون وتكوينه. ويتم إرسال بيانات المرصد كل ليلة إلى مركز الحوسبة العلمية لأبحاث الطاقة، حيث تتم معالجتها باستخدام أحدث الحواسيب الفائقة، إذ يسرّع معالجة البيانات بمعدل 40 ضعفاً مقارنة بالأنظمة السابقة. مع دخول المرصد عامه الرابع من أصل خمسة أعوام مخصصة لجمع البيانات، يواصل المشروع توسيع نطاق فهمنا للكون، إذ يهدف إلى رسم خريطة طيفية لأكثر من 50 مليون مجرة وكوازار قبل انتهاء مهمته. ويقول الباحثون إن المرصد لا يقتصر تأثيره على العلماء المشاركين في المشروع فحسب، بل يمتد ليشمل الباحثين حول العالم، بما في ذلك الذين لا يملكون وصولاً إلى التلسكوبات الكبيرة، إذ يوفر لهم بيانات مجانية تتيح اختبار نظريات جديدة حول الكون، مما يعزز من تكافؤ الفرص في البحث العلمي، ويفتح آفاقاً جديدة للاكتشافات الكونية.

سعورس

٠٨-٠٢-٢٠٢٥

• سعورس

NASA تتعقب كوكبا غامضا

تلسكوب جيمس ويب، الأحدث والأكثر تطورًا، هو نتيجة تعاون بين وكالات فضاء متعددة، ويتميز بقدرته على رصد الكون عبر الأشعة تحت الحمراء. بفضل مرآته الضخمة، يستطيع التقاط كميات كبيرة من الضوء، مما يجعله أداة فريدة لاستكشاف أعماق الفضاء. يقع التلسكوب على بعد 1.5 مليون كيلومتر من الأرض، وكان له دور رئيسي في اكتشاف GJ 1214 b. تُسمى الكواكب الفرعية لنبتون بهذا الاسم لأنها تتوسط في الحجم بين الأرض ونبتون، وتتميز بتنوع تركيبها، إما غازية أو صخرية. يقع GJ 1214 b في كوكبة «حامل الثعبان»، وكان لغزًا محيرًا بسبب الغلاف السحابي الكثيف الذي يحيط به. استخدمت تقنية الأشعة تحت الحمراء لتحديد خريطة حرارية للكوكب، مما أظهر اختلافات ملحوظة بين جانبي النهار والليل. تشير البيانات إلى أن الغلاف الجوي للكوكب يحتوي على الماء والميثان، مما يفتح المجال لاحتمالية وجود مصادر مائية. هذا الاكتشاف يعد خطوة مهمة لفهم الكواكب الفرعية لنبتون، حيث قد يكون GJ 1214 b عالمًا مائيًا. قارن العلماء تركيب غلافه الجوي بكواكب أخرى مثل الزهرة، مما يساعد في فهم تأثير الاحتباس الحراري. تواجه الدراسات المستقبلية تحديات جديدة، حيث يفتح هذا الاكتشاف أبوابًا جديدة في الفيزياء الفلكية ويطرح أسئلة حول تشكل الكواكب واستكشاف الكون.