أحدث الأخبار مع #PhysicalReviewLetters
الديار
١٢-٠٥-٢٠٢٥
- علوم
- الديار
نظرية فيزيائية جديدة لبنية المادة المظلمة
اشترك مجانا بقناة الديار على يوتيوب افترض فيزيائيون أمريكيون أن المادة المظلمة قد تتكون من نوعين من الجسيمات، وهما جسيمات المادة والمادة المضادة المتحدة في هياكل تشبه أزواج الإلكترونات في المواد فائقة التوصيل. 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.
العين الإخبارية
١٢-٠٥-٢٠٢٥
- علوم
- العين الإخبارية
العلماء يحددون موعد نهاية الكون بدقة: أقرب بكثير مما كنا نعتقد
في دراسة أحدثت تحولًا جذريًا في فهمنا لمصير الكون، كشف فريق من الباحثين في جامعة رادبود الهولندية أن الكون يتجه إلى نهايته بوتيرة أسرع بكثير مما كان متوقعًا. ووفقًا لحساباتهم، فإن جميع النجوم ستنطفئ تمامًا بعد مرور "كوينفيجينتيليون" عام — أي واحد هذا التقدير الجديد أقصر بشكل مذهل من التوقعات السابقة، التي قدرت عمر الكون بما يعادل رقمًا يتكون من واحد متبوع بـ1100 صفر. الفريق البحثي اعتمد في حساباته على مفاهيم متقدمة من الفيزياء النظرية، أبرزها إشعاع هوكينغ، والذي كان يُعتقد سابقًا أنه يخص فقط الثقوب السوداء. إشعاع هوكينغ يمتد إلى النجوم الميتة إشعاع هوكينغ، الذي طرحه الفيزيائي الشهير ستيفن هوكينغ عام 1975، ينص على أن الجسيمات والإشعاع يمكن أن يفلتوا من الثقوب السوداء، على الرغم من قوة جاذبيتها الهائلة. ويفسر ذلك بأن زوجًا من الجسيمات المؤقتة يظهران على حافة الثقب الأسود، فيُبتلع أحدهما بينما يهرب الآخر، مشكلًا إشعاعًا. غير أن فريق جامعة رادبود، بقيادة البروفيسور هاينو فالكه، أظهر أن هذه الظاهرة لا تقتصر على الثقوب السوداء. بل يمكن أن تمتد أيضًا إلى النجوم النيوترونية والأقزام البيضاء، وهي الأجسام التي تمثل المراحل النهائية من حياة النجوم. نهاية النجوم = نهاية الكون النجوم النيوترونية والأقزام البيضاء تُعد آخر ما يتبقى من حياة النجوم. النجوم الضخمة تنفجر في صورة مستعرات عظمى (سوبرنوفا) قبل أن تنهار إلى نجوم نيوترونية، أما النجوم الأصغر مثل شمسنا، فتتحول إلى أقزام بيضاء. ورغم أنها تبقى مستقرة لفترات طويلة للغاية، إلا أن الدراسة الجديدة تؤكد أن هذه الأجسام أيضًا ستبدأ في التلاشي تدريجيًا، حتى تتلاشى تمامًا. ووفقًا للباحثين، فإن معرفة الفترة التي تستغرقها هذه الأجسام للاضمحلال، تسمح بتحديد الحد الأقصى لعمر المادة في الكون. وهنا، حددوا أن الأمر سيستغرق كوينفيجينتيليون عام حتى تتبدد آخر النجوم. الحسابات الجديدة تكشف خطأ تقديرات سابقة الدراسات السابقة لم تأخذ في اعتبارها تأثير إشعاع هوكينغ على الأجسام غير السوداء، مما جعلها تبالغ في تقدير عمر الكون. لكن الفريق استخدم دراسته السابقة المنشورة عام 2023 في دورية Physical Review Letters كأساس لحساباتهم الجديدة. في تلك الدراسة، طرح العلماء أن جميع الأجسام التي تمتلك مجالًا جاذبيًا يمكن أن تمر بعملية تبخر مشابهة لما يحدث في الثقوب السوداء. الأهم، حسب الفريق، أن معدل هذا التبخر لا يعتمد على الكتلة أو الحجم، بل على كثافة الجسم فقط. دراسات جديدة في طريقها للنشر النتائج الجديدة قُبلت للنشر في مجلة علم الكونيات والفيزياء الفلكية الجسيمية (Journal of Cosmology and Astroparticle Physics)، وتتوفر حاليًا بنسخة أولية على منصة arXiv. وعلى الرغم من أن هذه الحسابات الجديدة تقلص بشكل ضخم عدد السنوات المتوقعة لبقاء الكون، فإن العلماء يطمئنون إلى أن البشر لن يتأثروا بهذا الحدث الكوني في أي وقت قريب. البروفيسور والتر فان سويليكوم، المشارك في الدراسة وأستاذ الرياضيات بجامعة رادبود، قال: "عبر طرح هذه الأسئلة والنظر في الحالات القصوى، نأمل أن نفهم النظرية بشكل أفضل، وربما في يوم ما نتمكن من فك لغز إشعاع هوكينغ بالكامل". aXA6IDgxLjE4MC4xMzkuMTg3IA== جزيرة ام اند امز RO
الديار
٢٣-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- الديار
الفلكيون يجدون "النصف المفقود" من مادة الكون
اشترك مجانا بقناة الديار على يوتيوب يقدر العلماء أن المادة المرئية تشكل نحو 15% فقط من كتلة الكون. ولكن ظل العلماء لسنوات يواجهون لغزا محيرا وهو عدم قدرتهم على تتبع ما يقارب نصف المادة الموجودة في النجوم والمجرات. وقد اكتشف فريق دولي كبير من العلماء مؤخرا أن غاز الهيدروجين المنتشر المحيط بمعظم المجرات أكثر اتساعا بكثير مما كان يُعتقد سابقا. قد يفسر هذا الاكتشاف وجود جزء كبير من المادة "المفقودة" في الكون، ووفقا لجامعة "كاليفورنيا" في بيركلي فإن هذا البحث متاح على موقع arXiv، وسينشر أيضا مجلة Physical Review Letters. واستخدم العلماء في دراستهم بيانات واردة من تلسكوب التحليل الطيفي للطاقة المظلمة (DESI) في مختبر "كيت بيك" الأمريكي الوطني في أريزونا، بالإضافة إلى تلسكوب "أتاكاما" الكوني في تشيلي. وباستخدام أرصاد تلسكوب DESI، قام الفريق بجمع صور حوالي 7 ملايين مجرة لقياس الهالات الخافتة للهيدروجين المتأين في أطرافها. وعادة ما تكون هذه الهالات باهتة جدا لرصدها بالطرق التقليدية. لذلك قاس الباحثون مدى تعتيم الغاز أو تعزيزه لإشعاع الخلفية الكونية الميكروية المتبقية بعد الانفجار العظيم. واكتشف الفريق أيضا أن سحب الهيدروجين المتأين تشكل خيوطا شبحية غير مرئية تقريبا بين المجرات. وإذا كانت هذه الشبكة الكونية تربط معظم المجرات في الكون، فإنها ربما تفسر وجود المادة التي لم يتم اكتشافها سابقا. وقد يغير هذا الاكتشاف أيضا المفاهيم حول سلوك الثقوب السوداء. واعتقد العلماء سابقا أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة الموجودة في مراكز معظم المجرات تطلق تيارات غازية في مراحلها المبكرة فقط. لكن وجود مثل هذه السحب الواسعة من الغاز المنتشر يشير إلى أن الثقوب السوداء يمكن اعتبارها أكثر نشاطا مما كان متوقعا سابقا.
التحري
٢٢-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- التحري
'النصف المفقود' من مادة الكون.. هذا ما وجده فلكيون
يقدر العلماء أن المادة المرئية تشكل نحو 15% فقط من كتلة الكون. ولكن ظل العلماء لسنوات يواجهون لغزا محيرا وهو عدم قدرتهم على تتبع ما يقارب نصف المادة الموجودة في النجوم والمجرات. وقد اكتشف فريق دولي كبير من العلماء مؤخرا أن غاز الهيدروجين المنتشر المحيط بمعظم المجرات أكثر اتساعا بكثير مما كان يُعتقد سابقا. قد يفسر هذا الاكتشاف وجود جزء كبير من المادة 'المفقودة' في الكون، ووفقا لجامعة 'كاليفورنيا' في بيركلي فإن هذا البحث متاح على موقع arXiv، وسينشر أيضا مجلة Physical Review Letters. واستخدم العلماء في دراستهم بيانات واردة من تلسكوب التحليل الطيفي للطاقة المظلمة (DESI) في مختبر 'كيت بيك' الأمريكي الوطني في أريزونا، بالإضافة إلى تلسكوب 'أتاكاما' الكوني في تشيلي. وباستخدام أرصاد تلسكوب DESI، قام الفريق بجمع صور حوالي 7 ملايين مجرة لقياس الهالات الخافتة للهيدروجين المتأين في أطرافها. وعادة ما تكون هذه الهالات باهتة جدا لرصدها بالطرق التقليدية. لذلك قاس الباحثون مدى تعتيم الغاز أو تعزيزه لإشعاع الخلفية الكونية الميكروية المتبقية بعد الانفجار العظيم. واكتشف الفريق أيضا أن سحب الهيدروجين المتأين تشكل خيوطا شبحية غير مرئية تقريبا بين المجرات. وإذا كانت هذه الشبكة الكونية تربط معظم المجرات في الكون، فإنها ربما تفسر وجود المادة التي لم يتم اكتشافها سابقا. وقد يغير هذا الاكتشاف أيضا المفاهيم حول سلوك الثقوب السوداء. واعتقد العلماء سابقا أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة الموجودة في مراكز معظم المجرات تطلق تيارات غازية في مراحلها المبكرة فقط. لكن وجود مثل هذه السحب الواسعة من الغاز المنتشر يشير إلى أن الثقوب السوداء يمكن اعتبارها أكثر نشاطا مما كان متوقعا سابقا.
ليبانون 24
٢٢-٠٤-٢٠٢٥
- علوم
- ليبانون 24
"النصف المفقود" من مادة الكون.. هذا ما وجده فلكيون
يقدر العلماء أن المادة المرئية تشكل نحو 15% فقط من كتلة الكون. ولكن ظل العلماء لسنوات يواجهون لغزا محيرا وهو عدم قدرتهم على تتبع ما يقارب نصف المادة الموجودة في النجوم والمجرات. وقد اكتشف فريق دولي كبير من العلماء مؤخرا أن غاز الهيدروجين المنتشر المحيط بمعظم المجرات أكثر اتساعا بكثير مما كان يُعتقد سابقا. قد يفسر هذا الاكتشاف وجود جزء كبير من المادة "المفقودة" في الكون، ووفقا لجامعة " كاليفورنيا" في بيركلي فإن هذا البحث متاح على موقع arXiv، وسينشر أيضا مجلة Physical Review Letters. واستخدم العلماء في دراستهم بيانات واردة من تلسكوب التحليل الطيفي للطاقة المظلمة (DESI) في مختبر"كيت بيك" الأمريكي الوطني في أريزونا ، بالإضافة إلى تلسكوب "أتاكاما" الكوني في تشيلي. وباستخدام أرصاد تلسكوب DESI، قام الفريق بجمع صور حوالي 7 ملايين مجرة لقياس الهالات الخافتة للهيدروجين المتأين في أطرافها. وعادة ما تكون هذه الهالات باهتة جدا لرصدها بالطرق التقليدية. لذلك قاس الباحثون مدى تعتيم الغاز أو تعزيزه لإشعاع الخلفية الكونية الميكروية المتبقية بعد الانفجار العظيم. واكتشف الفريق أيضا أن سحب الهيدروجين المتأين تشكل خيوطا شبحية غير مرئية تقريبا بين المجرات. وإذا كانت هذه الشبكة الكونية تربط معظم المجرات في الكون، فإنها ربما تفسر وجود المادة التي لم يتم اكتشافها سابقا. وقد يغير هذا الاكتشاف أيضا المفاهيم حول سلوك الثقوب السوداء. واعتقد العلماء سابقا أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة الموجودة في مراكز معظم المجرات تطلق تيارات غازية في مراحلها المبكرة فقط. لكن وجود مثل هذه السحب الواسعة من الغاز المنتشر يشير إلى أن الثقوب السوداء يمكن اعتبارها أكثر نشاطا مما كان متوقعا سابقا.
