علماء يزعمون الكشف عن نصف الكون الذي لم نره من قبل

في اختراق علمي مثير، أكد فريق دولي من علماء الفلك والفيزياء الفلكية أن النصف المفقود من المادة المرئية في الكون، والذي حيّر العلماء لعقود، كان مختبئًا في سحب ضخمة غير مرئية من الهيدروجين المتأين، تحيط بالمجرات وتتمدد لمسافات أبعد بكثير مما كان يُعتقد سابقًا.
والاكتشاف، الذي تم باستخدام تقنية جديدة تعتمد على "تكديس" بيانات ضوء الخلفية الكونية الميكروية، كشف أن هذه السحب، أو ما يعرف بـ"هالات الهيدروجين"، تشكل ما يُعتقد أنه النصف المفقود من المادة الباريونية — وهي المادة الطبيعية التي تشكل النجوم والكواكب والكائنات الحية.
وبحسب موقع "sciencealert" للأبحاث العلمية، تقول عالمة الفلك بوريانا هادزيسكا من جامعة كاليفورنيا، بيركلي: "نعتقد أنه بمجرد أن نبتعد عن المجرة، يمكننا استرجاع كل الغاز المفقود،" مضيفةً أن الفريق لم يجرِ بعد تحليلات دقيقة بالمحاكاة، لكنها تؤكد: "نريد أن نقوم بذلك بعناية."
ولطالما شك العلماء في وجود هذه المادة على هيئة ضباب كوني من الهيدروجين، لكنه كان صعب الرصد بسبب كثافته المنخفضة وسطوعه الخافت للغاية في الفضاء بين المجرات.
غير أن الفريق نجح في استغلال تأثير Sunyaev-Zel'dovich الحركي – وهو ظاهرة يُمكن خلالها رصد تغيّرات دقيقة في ضوء الخلفية الكونية عندما يمر عبر سحب الهيدروجين المتأين – لتحديد مواقع هذه السحب.
ويقول عالم الكونيات سيموني فيرارو من مختبر لورانس بيركلي الوطني: "الخلفية الكونية الميكروية هي الحافة البعيدة لكل ما نراه في الكون. لذا يمكن استخدامها كخلفية ضوئية لرؤية مكان الغاز."
وحل الفريق هذه المشكلة عبر تجميع بيانات أكثر من مليون مجرة حمراء ضمن نطاق يبلغ 8 مليارات سنة ضوئية من درب التبانة، وتكديس الصور فوق بعضها لاكتشاف الإشارات الخافتة التي كانت ستضيع لولا ذلك.
وأظهرت النتائج أن هالات الهيدروجين أكبر بكثير مما كان يُعتقد، بل وربما أكبر من حدود القدرة الحالية لأجهزة الرصد.
ويضيف فيرارو: "القياسات تتماشى تمامًا مع فكرة أننا وجدنا كل الغاز."
لكن هذا الاكتشاف يفتح أيضًا بابًا لأسئلة جديدة تتعلق بدور الثقوب السوداء الهائلة في قلب المجرات، والتي قد تكون تطلق هذه الغازات إلى الفضاء بين المجرات بفعل نشاطها المتقطع، ما يوقف عمليات تشكّل النجوم.
ويرى الباحثون أن هذه النتائج تشكل خطوة كبيرة لفهم بنية الكون وتطور المجرات، وتدعم جهود العلماء لحل ما يُعرف بـ"لغز المادة الباريونية المفقودة".
وجاء في الورقة البحثية: "فهم العلاقة بين الغاز والمادة المظلمة لن يساعد فقط في التحليلات المستقبلية لعلم الكون، بل أيضًا في فهم تكوّن وتطور المجرات. هذا العمل يضيف قطعة أساسية إلى لغز الغاز الكوني في عصر المسوح الكونية الكبرى."

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

البوابة

منذ 2 أيام

• البوابة

باحثون يحققون إنجازًا علميًا.. رجل مشلول يتحكم بذراع روبوتية باستخدام أفكاره

في تقدم علمي ملحوظ، تمكن فريق من الباحثين في جامعة كاليفورنيا، سان فرانسيسكو (UCSF)، من تطوير نظام يتيح لرجل مصاب بالشلل الرباعي التحكم بذراع روبوتية من خلال إشارات دماغه فقط. هذا النظام، الذي يجمع بين الذكاء الاصطناعي والتقنيات العصبية، يُظهر إمكانيات واعدة في مجال إعادة التأهيل العصبي، ويعتمد النظام على واجهة دماغ-حاسوب (BCI) مزودة بخوارزميات ذكاء اصطناعي قادرة على تفسير الإشارات العصبية وتحويلها إلى أوامر حركية. ووفقا لـ sciencealert ما يميز هذا الابتكار هو قدرته على التكيف مع التغيرات الطفيفة في نشاط الدماغ، مما يسمح للمستخدم بالتحكم في الذراع الروبوتية بدقة واستمرارية دون الحاجة إلى إعادة ضبط متكررة، وخلال فترة التجربة التي استمرت سبعة أشهر، استطاع المشارك تنفيذ مهام يومية مثل الإمساك بالأشياء وتحريكها وإفلاتها، وذلك بمجرد تخيل الحركات المطلوبة، وهذا الإنجاز يُعد خطوة مهمة نحو تمكين الأشخاص ذوي الإعاقات الحركية من استعادة بعض قدراتهم الوظيفية. نشرت الدراسة في مجلة 'Cell'، وتؤكد على أهمية الدمج بين التعلم البشري والذكاء الاصطناعي لتحقيق وظائف متقدمة تشبه الوظائف العصبية الطبيعية، كما أشار الباحثون إلى أن هذه التقنية قد تُستخدم مستقبلاً في تطوير أدوات مساعدة أخرى، مثل الأطراف الصناعية المتقدمة أو أجهزة التواصل لذوي الإعاقات، وعلى الرغم من التحديات المتعلقة بتكلفة وتعقيد هذه التكنولوجيا، فإن هذا الابتكار يمثل خطوة كبيرة نحو تحسين جودة حياة الأشخاص المصابين بالشلل، ويعزز الأمل في تطوير حلول علاجية وتقنية أكثر فعالية في المستقبل.

العين الإخبارية

منذ 6 أيام

• العين الإخبارية

بحث جديد يكشف عن مصدر طاقة نظيفة تكفي احتياجات البشر 170 ألف عام

ربما حان الوقت للبحث عن مصادر الهيدروجين في الأرض بدلًا من الاعتماد على الهيدروكربونات للحصول عليه. فقد لقى الهيدروجين قبولًا واسعًا كونه أحد مصادر الطاقة النظيفة التي من شأنها أن تساهم في الحد من انبعاثات الغازات الدفيئة المسببة للاحتباس الحراري، إضافة إلى أنه يدخل في العديد من الصناعات، مثل الأسمدة لتوفير المواد الغذائية لنحو نصف سكان العالم. لكن التحدي القائم هو الحصول عليه، والذي يتطلب تكلفة مرتفعة وآلات ومعدات كثيرة. لذلك، يبحث العلماء دائمًا عن طرائق فعّالة لإيجاد مصادر نظيفة للهيدروجين الطبيعي الذي تنتجه الأرض ويتراكم في قشرتها عبر الزمن الجيولوجي. وبالفعل أشارت مجموعة بحثية إلى انتشار البيئات الجيولوجية التي تحتوي على هذه المكونات على نطاق واسع عالميًا، وقدموا حلولًا من شأنها أن تساعد الصناعة على تحديد مواقع الهيدروجين الطبيعي لاستخراجه، ما يقلل الاعتماد على الهيدروكربونات. ونشروا نتائجهم في احتياج متزايد، لكن.. يعتمد إنتاج الهيدروجين اليوم على الهيدروكربونات، لكنه يتسبب في انبعاثات ثاني أكسيد الكربون العالمية بنحو 2.4%. ويتوقع الخبراء زيادة الطلب العالمي على الهيدروجين من 90 مليون طن في عام 2022 إلى 540 مليون طن في 2050. وهذا يعني أنه إذا ظل الاعتماد على الهيدروكربونات، ستزداد كميات انبعاثات غاز ثاني أكسيد الكربون. حل وجد الباحثون حلًا لتلك المعضلة، وذلك عبر البحث عن غاز الهيدروجين الطبيعي، والذي تنتجه القشرة القارية للأرض بصورة طبيعية، وقد وجدوا أنّ القشرة الأرضية قد أنتجت ما يكفي من غاز الهيدروجين لتلبية احتياجات البشر من الطاقة لمدة 170 ألف سنة على الأقل. وهنا تجدر الإشارة إلى آليات توليد الهيدروجين الطبيعي، وهما آليتان رئيسيتان: تفاعلات الماء والصخور، التحليل الإشعاعي للماء عبر العناصر المشعة. وتعمل تلك التفاعلات على نطاقات زمنية مختلفة تتراوح من آلاف إلى ملايين السنين. ونجح الباحثون في تطوير استراتيجية استكشاف لأنظمة الهيدروجين، وهذا يشمل على تحديد كمية الهيدروجين المنتجة وأنواع الصخور والظروف التي تتواجد فيها، وكيفية انتقال الهيدروجين من الصخور إلى باطن الأرض، والظروف التي تدعم تكوين حقل غاز، وكذلك الظروف التي قد تُدمر الهيدروجين. هذا من شأنه أن يوفر الهيدروجين اللازم للاحتياجات البشرية، بعيدًا عن الطرائق الأخرى المتسببة في انبعاثات للغازات الدفيئة. aXA6IDE1NC41NS45MC4xNjMg جزيرة ام اند امز FR

صحيفة الخليج

١١-٠٥-٢٠٢٥

• صحيفة الخليج

خوارزمية جديدة لتخزين الهيدروجين تحت الأرض

أبوظبي: ميثا الانسي شارك باحثان من جامعة خليفة للعلوم والتكنلوجيا في أبوظبي، وهما الدكتور شمس كلام، زميل الدكتوراه، والدكتور محمد عارف، أستاذ مساعد، ضمن فريق بحثي طوّر معادلة رياضية للتنبؤ بامتصاص الهيدروجين في الطين الصفحي، حيث تعاونا مع باحثين من جامعة الملك فهد للبترول والمعادن في السعودية وجامعة بتروناس للتكنولوجيا في ماليزيا. يأتي هذا التعاون لتسهيل هذه العملية وجعلها أدق في سياق اهتمام الباحثين على مستوى العالم بالهيدروجين كوقود نظيف يُعَد بديلاً واعداً للوقود الأحفوري، حيث إن ثمَّة مشاكل تتعلق بالتخزين تعوق استخدام الهيدروجين كوقود على نطاق واسع. وقال الدكتور شمس: «شهد الهيدروجين اهتماماً ملحوظاً خلال الفترة الأخيرة من جانب مجتمع الطاقة العالمي باعتباره وقوداً نظيفاً، حيث يُعدّ ناقلاً وفيراً ومتجدداً للطاقة ويلبي المتطلبات المستقبلية المتعلقة بخفض نسبة الانبعاثات الكربونية ويقلل الاعتماد على الهيدروكربونات ويتيح مزايا بيئية واستراتيجية على السواء». ويشير الباحثون إلى إمكانية استخدام مكامن ميثان طبقة الفحم الحجري والغاز الصخري في تخزين الهيدروجين، تماماً كما جرت العادة على استخدامها في إنتاج الغاز الطبيعي، وتتميّز تكوينات الغاز الصخري بصفة خاصة بمعدلات امتصاص مرتفعة حتى عند درجات حرارة منخفضة، ما يعني أنها تستطيع تخزين كميات كبيرة من الهيدروجين عن طريق احتجاز الامتصاص على نحو آمن. وأنتج عمل الفريق البحثي نموذجاً جديداً يعتمد على البيانات ويستخدم أسلوباً ضمن أساليب التعلم الآلي يُعرَف باسم تعزيز التدرج وبيانات مستمدة من دراسات سابقة للتنبؤ بامتصاص الهيدروجين على سطح مادة الكيروجين العضوية المتوافرة داخل طبقات الطين الصفحي، ويستند النموذج إلى بيانات مستمدة من مُعلَّمات متنوعة كالضغط ودرجة الحرارة وكثافة الكيروجين، كما يُقدّم تقديراً سريعاً ودقيقاً لامتصاص الهيدروجين في موقع مُحتمَل، وقد قورِن النموذج بأساليب أخرى للتعلم الآلي وأثبت أنه الأكثر دقة، لا سيّما في حالة الأنواع المختلفة من الطين الصفحي.