الحصى الكونية.. أول رصد للمرحلة الأخطر في ولادة الكواكب
لكنَّ فريقا بريطانيا تمكن من التعمق في مرحلة أبكر تُعرف بـ"حبات التكوين الكوكبي"، يُطلق عليها أحيانا "الحصى الكونية".
الحصى الكونية هي جسيمات صلبة صغيرة تتكون من غبار وجليد، يتراوح حجمها عادة بين مليمترات وسنتيمترات، وتتكون داخل الأقراص الكوكبية الأولية المحيطة بالنجوم الشابة، وتُعتبر اللبنات الأساسية لتكون الكواكب.
نشأة الكواكب
لفهم دور هذه الحصى، يمكننا تخيل وجود مصنع ضخم في الفضاء لصناعة الكواكب، حيث لا تُستخدم المواد العادية كالحديد أو الخرسانة، بل تتكون الكواكب من غبار كوني وحصى صغيرة.
في البداية، يدور الغبار حول النجم الشاب مثل حلقات زحل، لكن بدلا من الجليد، هناك حبيبات دقيقة بحجم الرمل. مع مرور الوقت، تبدأ هذه الحبيبات بالتصادم والالتصاق، مثل كرات الثلج التي تتجمع لتصبح أكبر، فتكون حبات بحجم السنتيمتر يسميها العلماء "الحصى الكوكبية".
هذه الحصى هي اللبنات الأولى لتكوين الكواكب، ومع ملايين السنين تكبر هذه الكتل وتصبح نوى صلبة تجذب المزيد من المادة حتى تتحول إلى كواكب مثل الأرض أو المشتري.
ومنذ التسعينيات، اكتشف العلماء آلاف الكواكب المكتملة والعديد من الأقراص الغازية، لكن المرحلة الوسطى التي تتجمع فيها الحصى لتكون كواكب كانت بمثابة "القطعة المفقودة" في أحجية تكوين الكواكب.
إلا أنه بفضل مجموعة تلسكوبات راديوية في بريطانيا تُعرف بـ"شبكة مِرلين الإلكترونية"، استطاع العلماء لأول مرة التقاط إشارات تصدرها الحصى الكونية، ولا تُرى بالعين المجردة أو حتى بالتلسكوبات العادية، وأُعلن عن هذا الإنجاز، الذي سيساعد في فهم كيفية وأماكن تشكل الكواكب، في المؤتمر الوطني لعلم الفلك 2025، الذي نظمته الجمعية الفلكية الملكية.
لماذا يعد الاكتشاف فريدا؟
وما يجعل هذا الاكتشاف فريدا، هو أنه لعقود عديدة والحصى الكونية الصغيرة خارج نطاق الرؤية الفلكية، ويُعزى ذلك إلى حجمها الدقيق الذي يتراوح بين مليمترات وسنتيمترات، ما يجعل الإشارات التي تصدر عنها ضعيفة جدا، ولا يمكن رصدها باستخدام التلسكوبات التقليدية البصرية أو تحت الحمراء.
وتقول البروفيسور جين غريفز، من جامعة كارديف وقائدة الفريق البحثي، في بيان رسمي نشره موقع الجمعية الفلكية الملكية: "الحصى الكونية تمثل مرحلة انتقالية حرجة بين الغبار والكوكب، لكنها كانت صعبة الرصد لأنها لا تلمع كالغبار، ولا تصدر إشعاعا حراريا يمكن التقاطه".
لكن "شبكة مِرلين الإلكترونية"، المكوّنة من سبعة هوائيات عملاقة تمتد عبر 217 كيلومترا في الأراضي البريطانية، استطاعت التغلب على هذا التحدي بفضل قدرتها على التقاط إشارات راديوية بطول موجي يقارب 4 سنتيمترات، وهو الطول المناسب تماما للكشف عن الحصى بحجم السنتيمتر.
وتظهر بوضوح، في صور جديدة التقطتها تلك الشبكة، حصى كونية ممتدة حتى مسافات بعيدة تماثل مدار كوكب نبتون، داخل قرص كوكبي يدور حول النجم الشاب في كوكبة الثور المعروف باسم "دي جي الثور"، وهو ما يمنح العلماء لمحة نادرة عن المرحلة المبكرة من ولادة الكواكب.
وتقول الدكتورة كاتي هيسترلي، من مرصد "مصفوفة الكيلومتر المربع" البريطاني والمشاركة بالدراسة: "بفضل شبكة مِرلين الإلكترونية أصبح بإمكاننا لأول مرة رؤية كيف تتجمع المادة الصلبة في أقراص النجوم الشابة، وهذه خطوة أساسية لفهم كيفية تشكّل أنظمة كوكبية مثل نظامنا الشمسي".
ويمهد هذا الاكتشاف الطريق لما سيتحقق لاحقا مع تلسكوب "مصفوفة الكيلومتر المربع العملاق" الجاري بناؤه في جنوب أفريقيا وأستراليا، والذي سيبدأ عمله في 2031 لرصد مئات أقراص الكوكبية عبر المجرة.
هاشتاغز
جرب ميزات الذكاء الاصطناعي لدينا
اكتشف ما يمكن أن يفعله Daily8 AI من أجلك:
التعليقات
لا يوجد تعليقات بعد...
أخبار ذات صلة
الجزيرة
منذ 2 أيام
- الجزيرة
فيديو.. مباراة تنس بلا نهاية بين روبوتات غوغل لتدريب الذكاء الاصطناعي
في صيف 2010، خاض لاعبا التنس جون إيسنر ونيكولا ماهو واحدة من أكثر المواجهات استنزافًا في تاريخ ويمبلدون، فقد استمرت المباراة 11 ساعة على مدار 3 أيام. وبعد أكثر من عقد، يخوض خصمان من نوع آخر مباراة لا تقل عنادًا، لكن هذه المرة داخل مختبرات ديب مايند التابعة ل غوغل ، وبلا جمهور. فبحسب تقرير لموقع بوبيلار سينس (Popular Science)، تتحرك ذراعان روبوتيتان في مباراة تنس طاولة بلا نهاية في مركز الأبحاث جنوب لندن، ضمن مشروع أطلقته ديب مايند عام 2022 لتطوير قدرات الذكاء الاصطناعي عبر التنافس الذاتي المستمر. الهدف لا يقتصر على تحسين مهارات اللعب، بل يتعداه إلى تدريب خوارزميات قادرة على التكيف مع بيئات معقدة، مثل تلك التي تواجهها الروبوتات في المصانع أو المنازل. من مناوشة بلا فائز إلى تدريب بلا توقف في بدايات المشروع، اقتصر التمرين على ضربات تبادلية بسيطة بين الروبوتين، من دون سعي لتحقيق نقاط. ومع الوقت، وباستخدام تقنيات التعلم المعزز، أصبح كل روبوت يتعلم من خصمه ويطوّر إستراتيجياته. وعندما أُضيف هدف الفوز بالنقطة، واجه النظام صعوبة في التكيف، إذ كانت الذراعان تفقدان بعض الحركات التي أتقنتاها سابقًا. لكن عند مواجهة لاعبين بشريين، بدأت تظهر بوادر تقدم لافت، بفضل تنوع أساليب اللعب التي وفّرت فرص تعلم أوسع. ووفق الباحثين، فازت الروبوتات بنسبة 45% من أصل 29 مباراة ضد بشر، وتفوقت على لاعبين متوسطين بنسبة بلغت 55%. فالأداء الإجمالي يُصنّف في مستوى لاعب هاوٍ، لكنه يزداد تعقيدًا مع الوقت، خصوصًا مع إدخال تقنيات جديدة لمراقبة الأداء وتحسينه. عندما يعلّم الفيديو الذكاء الاصطناعي التحسينات لم تتوقف على التمرين الفعلي، إذ استخدم الباحثون نموذج جيمناي (Gemini) للرؤية واللغة من غوغل لتوليد ملاحظات من مقاطع الفيديو الخاصة بالمباريات. ويمكن للروبوت الآن تعديل سلوكه بناء على أوامر نصيّة، مثل "اضرب الكرة إلى أقصى اليمين" أو "قرّب الشبكة". هذه التغذية الراجعة البصرية اللغوية تعزز قدرات الروبوت على اتخاذ قرارات دقيقة خلال اللعب. تنس الطاولة بوابة لروبوتات المستقبل تُعد لعبة تنس الطاولة بيئة مثالية لاختبار الذكاء الاصطناعي، لما فيها من توازن بين السرعة والدقة واتخاذ القرار. وهي تتيح تدريب الروبوتات على مهارات تتجاوز مجرد الحركة، لتشمل التحليل والاستجابة في الوقت الحقيقي، وهي مهارات ضرورية للروبوتات المستقبلية في البيئات الواقعية. ورغم أن الروبوتات المتقدمة ما زالت تتعثر في مهام بسيطة بالنسبة للبشر، مثل ربط الحذاء أو الكتابة، فإن التطورات الأخيرة -كنجاح ديب مايند في تعليم روبوت ربط الحذاء، أو نموذج "أطلس" الجديد الذي قدّمته بوسطن ديناميكس- تشير إلى تقارب تدريجي بين أداء الآلة والإنسان. نحو ذكاء عام قابل للتكيف يرى خبراء ديب مايند أن هذا النهج في التعلم، القائم على المنافسة والتحسين الذاتي، قد يكون المفتاح لتطوير ذكاء اصطناعي عام متعدد الاستخدامات. والهدف النهائي هو تمكين الروبوتات من أداء مهام متنوعة، ليس فقط في بيئات صناعية بل أيضًا في الحياة اليومية، بأسلوب طبيعي وآمن. حتى ذلك الحين، ستبقى ذراعا ديب مايند في مباراة مفتوحة، تتبادلان الكرات والمهارات، في طريق طويل نحو مستقبل روبوتي أكثر ذكاء ومرونة.
الجزيرة
منذ 5 أيام
- الجزيرة
مرصد "نانسي غريس رومان" الجديد يمكنه رصد 100 ألف انفجار نجمي
يعتقد العلماء أن مرصد "نانسي غريس رومان" الفضائي -الذي يضاهي في حجمه مرصد "هابل"- سيُحدث ثورة في علم الفلك، إذ سيتمكن من اكتشاف نحو 100 انفجار كوني خلال أول مسح له، ويخطط مشروع رومان حاليًا لإطلاق المرصد أواخر عام 2026. تتنوع تلك الانفجارات بين المستعرات العظمى، وهي نجوم انفجرت في نهاية حياتها، والثقوب السوداء التي تلتهم نجوما في أحداث تسمى "تمزق مدّي"، والكيلونوفا، وهي انفجارات رهيبة تحدث عندما يصطدم نجمان نيوترونيان أو نجم نيوتروني وثقب أسود. انفجارات مهمة جدا دراسة هذه الانفجارات مهمة لفهم الطاقة المظلمة، وهي نوع من الطاقة تمثل قرابة 68% من تركيب الكون، ولكن لا يتمكن العلماء من رصد وجودها بعد، ولكنهم يلحظون أثرها على توسع الكون. ويعتقد العلماء أنه يمكن لنوع محدد من الانفجارات النجمية (تسمى المستعرات العظمى من نوع "آي إيه"، أن تُستخدم كـ"شموع كونية" لقياس توسع الكون ومعرفة كيف تتغير الطاقة المظلمة عبر الزمن. كما أن الانفجارات الكونية الكبرى يمكن أن تمثل فرصة ذهبية لدراسة العناصر الثقيلة في الكون، فالكيلونوفا تنتج عناصر نادرة مثل الذهب والبلاتين، ويساعد ذلك العلماء على فهم نمو النجوم والمجرات مع الزمن. وإلى جانب ذلك، فإن أنواعا محددة من الانفجارات النجمية يمكنها المساهمة في كشف أسرار الثقوب السوداء، عبر دراسة كيفية تمزيقها للنجوم القريبة منها. إمكانات واعدة سيوفر مرصد رومان مجال رؤية بانورامية أوسع بـ200 مرة من مجال رؤية هابل، ويمكنه مسح مناطق واسعة من السماء بعمق كل بضعة أيام، مما يُسهم في رسم أول خرائط واسعة المجال للكون بدقة غير مسبوقة، حسب بيان صحفي رسمي من وكالة الفضاء والطيران الأميركية (ناسا). مع مرآة قطرها 2.4 متر (بحجم مرآة هابل)، يغطي المرصد منطقة من السماء تساوي مساحة 90 قمرا في طور البدر، وسيقوم بعمل 30 ساعة رصد كل 5 أيام. وإلى جانب ذلك، سيجمع المرصد بين قوة التصوير الدقيق والتحليل الطيفي، والأخير هو تقنية لدراسة الضوء القادم من الأجرام السماوية، حيث يتم تفكيكه إلى ألوانه (أطواله الموجية) الأساسية لمعرفة مكونات المادة وخصائصها، مثل درجة الحرارة والحركة والتركيب الكيميائي، يأتي ذلك بالتعاون مع مراصد أخرى، لاكتساب رؤى جديدة حول الكون من خلال مسوحات مُركزة. ويعتقد العلماء أن مرصد رومان سيتمكن كذلك من اكتشاف آلاف الكواكب خارج نظامنا الشمسي، بما في ذلك أنواع من الكواكب لم تر من قبل، وأنه سيسهم في تطوير نطاق الفيزياء الفلكية وعلم الكواكب عبر دراسة النجوم في المجرات المجاورة، والثقوب السوداء الهائلة في المجرات البعيدة، والأجرام الصغيرة في نظامنا الشمسي.
الجزيرة
منذ 6 أيام
- الجزيرة
مفاجأة علمية.. نجم منكب الجوزاء الذي عرفته العرب قديما له "رفيق" يدور حوله
في عامي 2019 و2020، حدث انخفاض حاد في سطوع نجم منكب الجوزاء، دفع بعض العلماء إلى الاعتقاد بأن نهاية هذا النجم تقترب، وربما خلال فترة قصيرة نسبيا قد ينفجر في صورة مستعر أعظم. لكن بعد ذلك بعدة سنوات، تمكن الفلكيون من اكتشاف أن هذا الحدث، الذي سُمي "التعتيم العظيم"، ناجم في الواقع عن سحابة كبيرة من الغبار المنبعثة من منكب الجوزاء، وتدور حوله، وكلما مرت أمامه (بالنسبة لنا)، انخفض لمعانه، ثم عاد مجددا ليلمع كما كان. أثار هذا الحدث اهتمام العلماء بدراسة منكب الجوزاء، مما أدى إلى إجراء تحليلات جديدة للبيانات الأرشيفية المتعلقة به، وحاليا يقترح العلماء أن هذا النجم الذي أدهش البشرية طوال تاريخها، له نجم مرافق يدور حوله. عملاق أحمر فائق منكب الجوزاء هو أحد ألمع النجوم في سماء الليل، وهو عملاق أحمر فائق، ويعني ذلك أنه في آخر مراحل حياته، حيث كان في الماضي نجما أبيض إلى أزرق، ثم انتفخ وتحول للون الأحمر، ولذلك يتميز هذا النجم بحجم هائل، إذ يمتد نصف قطره حوالي 700 ضعف نصف قطر الشمس. ورغم أن عمره لا يتجاوز عشرة ملايين سنة، وهو ما يعتبر صغيرا وفقا لمعايير علم الفلك، فإنه في مرحلة متأخرة من حياته كما أسلفنا، وربما ينفجر خلال فترة قصيرة نسبيا (تصل إلى مليون سنة مثلا)، لكن تلك تظل تخمينات بحثية. يقع منكب الجوزاء في كوكبة الجبار، وقد رصده الناس بالعين المجردة لآلاف السنين، وعرفته العرب قديما حيث استخدم مع الكثير من النجوم كدليل أثناء السفر. ويكتب اسم هذا النجم باللاتينية (Betelgeuse)، ويعني ذلك إشارة للجوزاء العربية، ولو قررت البحث خلف تاريخ التسمية ستكتشف أنه لم يكن يُكتب كذلك تحديدا، بل كان شيئا قريبا من (Bedlgeuze)، أو "بد الجوزاء"، حسب بول كونتش، وهو أستاذ متمرس في جامعة ميونخ اهتم بتاريخ النجوم العربية. وكما تلاحظ فإن الكلمة العربية الحقيقية هي "يد الجوزاء"، لكن في أثناء الترجمة من العربية إلى اللاتينية فُقدت نقطة من "يد" فأصبحت "بد"، ما يعني أن اسم النجم الحالي مستقى من الأصل العربي، حيث تخيل الناس في الجزيرة العربية قديما أن هذه المنطقة من السماء كانت فتاة سميت "الجوزاء". وعرف البشر منذ قديم الزمان أن سطوع منكب الجوزاء يتغير بمرور الوقت، أي أنه يزيد وينقص في لمعانه بقدر يسير، وقد أثبت علماء الفلك أن له فترة تغير رئيسية (خلالها ينخفض سطوعه ثم يعود مجددا) تبلغ حوالي 400 يوم، وفترة ثانوية أطول تبلغ حوالي 6 سنوات. وقد دفع أحد التحليلات العلماء إلى اقتراح أن سبب تقلب سطوع منكب الجوزاء على مدار 6 سنوات هو وجود نجم مرافق، ولكن عندما بحث تلسكوب هابل الفضائي ومرصد تشاندرا للأشعة السينية عن هذا النجم المرافق، لم يتم رصد أي شيء. لكن حينما قام فريق من علماء الفيزياء الفلكية بقيادة ستيف هاول، كبير الباحثين في مركز أبحاث أميس التابع لناسا برصد منكب الجوزاء باستخدام جهاز تصوير مرقط يُسمى "ألوبيكي"، ظهر النجم المرافق لهم بصورة واضحة. و"ألوبيكي"، هي كاميرا مثبتة على تلسكوب جيميني الشمالي، وهو أحد نصفي مرصد جيميني الدولي، وكل من التلسكوبين مزود بمرآة رئيسية قطرها 8.1 أمتار، وهذا يمنحه قدرة هائلة على جمع الضوء من الأجسام البعيدة والضعيفة جدا. التصوير المرقط هو تقنية تصوير فلكية تستخدم أزمنة تعريض قصيرة جدا لتجميد التشوهات في الصور الناتجة عن الغلاف الجوي للأرض. زمن التعريض في الكاميرا هو الفترة التي يظل فيها حساس الكاميرا أو فيلمها مفتوحا لاستقبال الضوء وتسجيل الصورة، وكلما كان زمن التعريض أطول، زاد الضوء الداخل للصورة (مفيد في الإضاءة المنخفضة)، وكلما كان أقصر، تجمدت الحركة لتفادي الصور المهزوزة. وتمكّن هذه التقنية من دقة عالية، وعند دمجها مع قدرة مرآة جيميني الشمالية على جمع الضوء، سمحت برصد رفيق منكب الجوزاء الخافت مباشرة. ومكّن تحليل ضوء النجم المرافق هاول وفريقه من تحديد خصائص هذا النجم، ونُشر هذا العمل البحثي في مجلة "ذا أستروفيزكال جورنال ليترز". طفل سماوي وحسب الدراسة الجديدة، فإن النجم المرافق تقدر كتلته بحوالي 1.5 مرة كتلة الشمس، ويبدو أنه نجم من النوع الطيفي "إيه" أو "بي"، ويعني ذلك أنه نجم ساخن أزرق إلى أبيض، وتكشف تحليلات العلماء أنه لم يبدأ بعد بحرق وقوده من الهيدروجين، والمتراكم في النواة، ما يعني أنه نجم "طفل" بالمعنى الفلكي. ويعتقد العلماء أنه في نوفمبر 2027، سيعود النجم المرافق إلى أبعد نقطة له عن منكب الجوزاء، مما يسهل رصده، ويأمل العلماء في ذلك الوقت أن يقوموا بتأكيد مقترحاتهم في الدراسة الجديدة، حسب بيان صحفي رسمي من منصة مرصد جيمني. وحسب الدراسة، يقع النجم المرافق على مسافة قريبة نسبيا من سطح منكب الجوزاء، تساوي حوالي 4 أضعاف المسافة بين الأرض والشمس. بالنسبة للكواكب فهذه مسافة كبيرة، لكن في عالم النجوم فإنها مسافة قريبة جدا، ولذلك نرى بأعيننا وتلسكوباتنا النجم وكأنه فرد واحد فقط، لأن النجمين متجاوران جدا بحيث نظنهما نجما واحدا، مثلما ترى شخصين بعيدين عنك على مسافة 500 متر مثلا وكأنهما شخص واحد. ولكن في هذا السياق، يجب التنبيه أن العلماء بحاجه إلى المزيد من الدراسات للتأكيد على وجود النجم المرافق لمنكب الجوزاء، فربما تكشف أرصاد مستقبلية أنه نجم واقع في خلفية الصورة، ولا علاقة له بمنكب الجوزاء.
