نظرية فيزيائية جديدة لبنية المادة المظلمة

ويشير الباحثون في دراسة نُشرت بمجلة Physical Review Letters إلى أن تحلل هذه الأزواج يولّد الطاقة المظلمة التي تتسبب في تسريع توسع الكون.
وأشار البروفيسور روبرت كالدويل من كلية "دارتموث" وزملاؤه، بمن فيهم ليانغ جوانغمينغ، إلى أن الفشل في اكتشاف أشكال أخرى للمادة المظلمة ذات الكتلة الكبيرة جدا أو الصغيرة جدا دفعهم إلى التساؤل عما إذا كانت هذه المادة قد تشكلت بطريقة مختلفة تماما عما يفترضه علماء الكونيات حاليا. واسترشادا بهذه الفرضية درس علماء الفيزياء بدقة كيفية تشكل الجسيمات في اللحظات التي أعقبت الانفجار العظيم.
ومن خلال تحليل عملية تكوّن الجسيمات في اللحظات الأولى بعد الانفجار العظيم، وجد الباحثون أنه في المراحل المبكرة جدا من عمر الكون ربما نشأت جسيمات وجسيمات مضادة تشبه إلكترونات وجسيمات أخرى، لكنها تختلف عنها في درجة الحرارة وخصائص أخرى.
وتفاعلت هذه الجسيمات أولا باستمرار مع بعضها البعض، وسلكت سلوكا يشبه الإشعاع. ولكن عندما انخفضت درجة الحرارة إلى حد معين، تغيرت خصائصها فجأة واتحدت في أزواج من الجسيمات والجسيمات المضادة. ونتيجة ذلك تحولت إلى جسيمات للمادة المظلمة تشبه في تركيبها ما يُعرف بـ"أزواج كوبر"، وهي أزواج إلكترونات تسمح للموصلات الفائقة بنقل الكهرباء دون فقدان الطاقة.
وأظهرت حسابات الفريق البحثي أن تحلل هذه الأزواج الكونية (في حال تمتلك كتلة غير صفرية) سيولّد الطاقة المظلمة، مما يؤدي إلى "تمدّد" الزمكان.
وإذا كانت المادة المظلمة مُكوّنة بهذه الطريقة، فيمكن اكتشاف آثارها في الإشعاع الميكروي للخلفية الكونية. كما يأمل العلماء أن تساعد هذه الحسابات في تحديد ما إذا كان ثابت الكون w الذي يعكس كثافة الطاقة المظلمة قد تغير منذ الانفجار العظيم.
إذا تم التأكيد على أن هذا الثابت قد تغير بالفعل، فسيدعم ذلك النظرية الجديدة حول طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة، مما قد يفتح بابا جديدا لفهم أحد أعظم الألغاز في الفيزياء الحديثة.
المصدر: تاس

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

روسيا اليوم

منذ 3 ساعات

• روسيا اليوم

الولايات المتحدة تختبر طائرات مسيّرة عسكرية من جيل جديد

وتبعا للموقع فإن الولايات المتحدة بدأت باختبار طائرتين جديدتين بدون طيار هما YFQ-42A من تطوير شركة General Atomics، وYFQ-44A من تطوير شركة Anduril Industries، وتنتمي هذه الطائرات إلى فئة يطلق عليها سلاح الجو الأمريكي اسم الطائرات القتالية التعاونية (CCA)، وهذا يعني أنها قادرة على العمل بالاشتراك مع الطائرات الحربية المأهولة، مثل مقاتلات F-35 ومقاتلات F-47 التي تعمل الولايات المتحدة على تطويرها حاليا. ووفقا للبيانات الأولية، ستتمكن الطائرات المسيرة الجديدة من تنفيذ ضربات ضد الأهداف الأرضية، تنفيذ مهمات الاستطلاع الجوي، وتنفيذ مهمات الحرب الإلكترونية، لكن المهمة الأساسية التي قد تُسند إليها هي دعم المقاتلات الأمريكية في السيطرة على المجال الجوي خلال المعارك. ولا تزال التفاصيل التقنية حول آلية عمل هذه الطائرات غير معروفة بعد، لكن الخبراء يطرحون عدة سيناريوهات لعملها، إذ يمكن استخدامها لخوض المعارك الجوية بشكل مستقل دون تدخل بشري، كونها ستجهز بأنظمة ذكاء اصطناعي تساعدها على تحليل البيانات وتحديد الأهداف، أو من المحتمل أن تستعمل كطائرات إسناد للمقاتلات العسكرية، أو قد تستخدم كـ"طعم" جوي لاستدراج الطائرات المعادية إلى المجال المجدي لصواريخ المقاتلات الأمريكية. وتشير المعلومات المتوفرة إلى أن الطائرات الأولى من فئة (CCA) سيكون لها نطاق قتالي يزيد عن 700 ميل، وستتمتع بقدرات تخفي عن الرادارات تضاهي تلك التي تمتلكها مقاتلات F-35 الشبحية. المصدر: كشفت شركة "أورال فاغون زافود" الروسية لأول مرة خارج روسيا عن برج "الصياد" المقاتل المتحكم فيه عن بعد. اختتم الجيش الروسي اختبار طائرته المسيرة الانتحارية الجديدة التي أطلق عليها تسمية "توفيك" في منطقة العملية العسكرية الخاصة. وقد بدأ الإنتاج التسلسلي على دفعات. ذكرت مجلة The National Interest أن روسيا تجهز القوات الجوية في جيشها بنسخ محسّنة من مقاتلات الجيل الخامس "سو-57".

روسيا اليوم

منذ 3 ساعات

• روسيا اليوم

اكتشاف الأصل التطوري لأسنان البشر

وأظهرت الدراسة، التي أجراها فريق من الباحثين من جامعة شيكاغو، أن الأنسجة الحسية المكتشفة في الهياكل الخارجية لتلك الأسماك القديمة ترتبط بـ"المجموعة الجينية" نفسها التي تنتج الأسنان لدى الإنسان. Teeth are sensitive because they evolved from sensory tissue in both ancient vertebrates and ancient arthropods. وانطلقت الدراسة من محاولة تتبع أقدم الفقاريات المعروفة في السجل الأحفوري، حيث ركّز الباحثون على عينات تعود للعصرين الكامبري والأوردوفيشي (541–443 مليون سنة). وكان من أبرز المؤشرات التي اعتمدوا عليها وجود أنابيب داخلية من العاج، وهو نسيج متكلس يوجد تحت مينا الأسنان البشرية، لكنه وُجد أيضا في النتوءات الخارجية لدروع بعض الكائنات القديمة. وخلال تحليل أحفورة لكائن يعرف باسم "أناتوليبس هينتزي" باستخدام التصوير المقطعي المحوسب عالي الدقة، لاحظ فريق البحث مساما يُعتقد أنها مملوءة بالعاج، ما أوحى بوجود خصائص حسية مماثلة لتلك الموجودة في الأسنان. لكن بالمقارنة مع أحافير أخرى وكائنات بحرية معاصرة، تبيّن أن هذه المسام تشبه الأعضاء الحسية في أصداف بعض القشريات، مثل السرطانات، وهذا ما دفع الباحثين إلى استنتاج أن "أناتوليبس هينتزي" لم يكن سمكة من الفقاريات، بل كائنا مفصليا من اللافقاريات. ورغم هذا التصحيح، أدّى الاكتشاف إلى استنتاج مهم: أن كائنات ما قبل التاريخ – سواء كانت من الفقاريات أو المفصليات – طورت أنسجة معدنية حسية على هياكلها الخارجية لمساعدتها على استشعار البيئة المحيطة، وأن هذه الأنسجة تطورت لاحقا إلى العاج، ثم إلى الأسنان. ويشير الباحثون إلى أن هذا الاكتشاف يدعم فرضية تطور الهياكل الحسية منذ نحو 460 مليون سنة، واستخدام الحيوانات لاحقا المسارات الجينية نفسها لتكوين الأسنان، ما يفسر الحساسية العالية لها. وكتب الباحثون في الدراسة: "عند النظر إلى الأمر من منظور تطوري، نجد أن حساسية الأسنان ليست أمرا محيرا، بل هي امتداد طبيعي لأصولها في دروع الفقاريات المبكرة". نُشرت الدراسة في مجلة Nature. المصدر: لايف ساينس اكتشف فريق دولي من علماء الحفريات أحفورة في صحراء غوبي في منغوليا لنوع غير معروف من الثدييات عاش في العصر الطباشيري قبل من 100 إلى 66 مليون سنة. عُثر على مجموعة جديدة ومدهشة من الحيوانات التي تنحدر من الأرجنتين في الكثبان الرملية في قلب الصحراء الإماراتية، على بعد 40 كيلومترا فقط من دبي. عثر العلماء في شمال غرينلاند الدنماركية على مجموعة جديدة من أحفوريات الحيوانات المفترسة المنقرضة في منطقة سيريوس باسيت، تعود للعصر الكمبري المبكر.

روسيا اليوم

منذ 2 أيام

• روسيا اليوم

حيرت العلماء.. اكتشاف نسخة عملاقة من درب التبانة عمرها 11 مليار سنة

وهذه المجرة المسماة J0107a تعود إلى فترة مبكرة من عمر الكون، عندما كان هذا الأخير ما يزال في "طفولته"، حيث تشكلت قبل 11.1 مليار سنة، أي عندما كان الكون لا يزيد عن خمس عمره الحالي. Ancient Bar in Distant Galaxy Sparks Starburst with 600 Solar Masses Yearly. In galaxy J0107a, 11 billion years ago (redshift 2.467), a mature stellar bar acts as a cosmic conduit, channeling 600 solar masses of gas yearly toward the core. This turbulent inflow, revealed by… وكشفت الملاحظات الدقيقة التي أجراها مرصد ألما في تشيلي وتلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لناسا تفاصيل مذهلة عن هذه المجرة، حيث أنها تمتلك بنية حلزونية متكاملة مع قضيب مركزي من النجوم والغازات - وهي سمة مميزة لمجرتنا درب التبانة. لكن أوجه التشابه تنتهي عند هذا الحد، فكتلة J0107a تزيد بعشرة أضعاف عن كتلة مجرتنا، كما أن معدل تشكل النجوم فيها يفوق معدل مجرتنا بـ300 مرة. وما يزيد الأمر إثارة للدهشة هو أن هذه المجرة العملاقة متراصة أكثر من درب التبانة، وهو ما يطرح تساؤلات عميقة حول سرعة وكيفية تشكل المجرات في بدايات الكون. ويقول عالم الفلك شو هوانغ من المرصد الفلكي الوطني الياباني، المؤلف الرئيسي للدراسة المنشورة في مجلة Nature: "هذه المجرة عبارة عن وحش كوني بمعدل تشكل نجوم مرتفع وكميات هائلة من الغازات، تفوق بكثير ما نراه في المجرات الحالية". ويضيف توشيكي سايتو، عالم الفلك بجامعة شيزوكا الياباني والمشارك في الدراسة: "هذا الاكتشاف يطرح سؤالا مهما: كيف تشكلت مجرة بهذه الضخامة في مثل هذه المرحلة المبكرة من عمر الكون؟". جدير بالذكر أن المجرات التي تشهد معدلات تشكل نجوم مماثلة في الكون الحالي هي عادة تلك التي تمر بعمليات اندماج أو تصادم مجري، لكن لا توجد أي علامات على أن J0107a مرت بمثل هذه الظروف. وعلى الرغم من أوجه التشابه بين J0107a ودرب التبانة من حيث الحجم والبنية، إلا أن هناك فرقا جوهريا يتمثل في الوقت المتاح للتطور. فبينما أتيح لمجرتنا مليارات السنين لتشكيل بنيتها الحالية، كانت J0107a قد اكملت نضجها في وقت مبكر جدا من تاريخ الكون. ففي بدايات الكون بعد الانفجار العظيم، قبل 13.8 مليار سنة، كانت المجرات تشبه "مصانع نجوم" عملاقة، حيث كانت مليئة بكميات هائلة من الغازات ما سمح لها بصنع النجوم بسرعة جنونية. وهذه الفترة كانت أشبه بطفرة بناء كونية، حيث تشكلت النجوم بمعدلات أسرع بمئات المرات مما نراه اليوم في المجرات الهادئة مثل درب التبانة. وهذه الظروف الفريدة تفسر كيف ظهرت مجرات عملاقة مثل J0107a بشكل مفاجئ في الكون المبكر، رغم أنها تبدو ناضجة ومتكاملة كما لو كانت قد أمضت مليارات السنين في التطور. ويكتسب هذا الاكتشاف أهمية خاصة عندما نعلم أن المجرات ذات البنى المنظمة، مثل الشكل الحلزوني لدرب التبانة شائعة اليوم، لكنها كانت نادرة جدا قبل 11.1 مليار سنة. كما يشير هوانغ: "مقارنة بالمجرات الوحشية الأخرى في الكون البعيد التي عادة ما تكون أشكالها مضطربة أو غير منتظمة، من غير المتوقع أن تبدو J0107a مشابهة جدا للمجرات الحلزونية الحالية". وهذا ما يدفع العلماء إلى إعادة النظر في النظريات الحالية حول تشكل البنى المجرية. المصدر: إندبندنت كشف تلسكوب هابل الفضائي عن صورة جديدة مذهلة لسحابة ماجلان الكبرى، تظهر فيها السحب الغازية كدوامات ملونة تشبه حلوى القطن الكونية معلقة في فراغ الفضاء. اكتشف العلماء جسيما في مجرة درب التبانة أطلقوا عليه اسم "تيليوس"، وهو عبارة عن فقاعة كروية شبه مثالية. يُعتقد أن أصلها مرتبط بانفجار نجمي، لكن التفاصيل لا تزال تحير علماء الفلك. في ابتكار يجمع بين العلم والفن، نجح علماء الفلك في تحويل البيانات الصادرة عن التلسكوبات الفضائية إلى مقطوعات موسيقية تروي قصة الكون بطريقة غير مسبوقة. رصد علماء الفلك سحابة غازية ضخمة على بعد 300 سنة ضوئية فقط من الأرض، وهي مسافة قريبة جدا بالمقاييس الفلكية.