eyJidWNrZXQiOiJjb250ZW50Lmhzd3N0YXRpYy5jb20iLCJrZXkiOiJnaWZcL2dldHR5aW1hZ2VzLTU0MTM4NTg1Ni5qcGciLCJlZGl0cyI6eyJyZXNpemUiOnsid2lkdGgiOjgyOH19fQ

تتنوع أشكال المجرات وأحجامها؛ فبعضها له أذرع حلزونية برتقالية اللون، وبعضها الآخر له شكل عقد أو مستطيل. تدور هذه المجرات في بداية تكوينها دورانًا منتظمًا، لكن حركة النجوم تصبح أكثر عشوائية وأقل تنظيمًا بمرور الوقت.

لم يتمكن علماء الفلك من تحديد الأسباب الكامنة وراء هذه التغيرات، لكن بحثًا حديثًا يطرح تفسيرًا بسيطًا نوعًا ما وهو الشيخوخة. مع تقدم المجرات في العمر، فإنها تميل لأن تكون أكثر فوضوية وفق ما جاء في نتائج دراسة نُشرت في 3 أبريل في الإشعارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية.

قال سكوت كروم؛ المؤلف المشارك في الدراسة وعالم الفيزياء الفلكية الرصدية بجامعة سيدني في بيان: «عندما أجرينا هذه البحوث وجدنا أن عمر المجرة دائمًا هو المتغير الأكثر أهمية»، وتابع قائلًا: «إذا أخذنا العمر بعين الاعتبار، فإن المجرة ببساطة لا تتبع نمطًا بيئيًا محددًا، والأمر مشابه في الكتلة. تدور المجرة الشابة بانتظام مهما كانت البيئة التي توجد فيها، أما المجرة الأكبر في العمر، فنجد أن مداراتها أكثر عشوائية سواء كانت في بيئة كثيفة أو تدور في الفراغ».

تكون المجرات في صغرها آلات لتكوين النجوم، وبتقدمها في العمر، عادةً ما تتوقف عن تكوين نجوم جديدة. اقترحت دراسات سابقة أن بيئة المجرة أو كتلتها هي العوامل الأكثر أهمية التي تؤثر في كيفية تصرف المجرات وحركتها، لكن وفقًا لفريق البحث، فإن هذه المعتقدات ليست بالضرورة غير صحيحة.

قال جيسي فان دي ساندي؛ المؤلف المشارك في الدراسة وعالم الفلك بجامعة سيدني في بيان: «نعلم بالفعل أن العمر يتأثر بالبيئة المحيطة. إذا كانت المجرة في بيئة كثيفة بالطاقة، فإنها تميل إلى إيقاف تكوين النجوم، لذا توجد المجرات الأقدم عادةً في بيئات أكثر كثافة»، وتابع قائلًا: «المغزى من بحوثنا هو أن وجود المجرات في بيئات كثيفة ليس هو ما يقلل من دورانها، بل حقيقة تقدمها في العمر».

تُعد مجرتنا درب التبانة مثلًا التي يبلغ عمرها 13.6 مليار سنة مجرة ذات دوران عالٍ، وما زالت تحتوي على سحب غازية تقوم بتكوين النجوم، إضافةً إلى أن المجرات الأقدم تتحرك عشوائيًا أكثر من المجرات الأصغر عمرًا بغض النظر عن مدى اكتظاظ بيئتها بالطاقة.

استخدم فريق دولي من العلماء في الدراسة الجديدة بيانات عمليات الرصد من مسح SAMI للمجرات الذي قام بمسح 3000 مجرة على نطاق واسع من البيئات الكونية، ما ساعد الفريق على المقارنة والتباين بين أنواع مختلفة من المجرات. ساعد الحصول على ملاحظات أكثر دقة لسلوك المجرات العلماء على ضبط نماذجهم لكيفية تطور الكون.

يأمل الفريق أن يتمكنوا من صنع محاكاة مفصلة أكثر عن نشأة المجرات وتطورها بالاستعانة بمسح هيكتور الخاص بجامعة سيدني في الدراسات المستقبلية.

قالت جوليا براينت؛ المؤلفة المشاركة في الدراسة وقائدة فريق مسح هيكتور للمجرات في بيان لها: «يرصد هيكتور 15 ألف مجرة ولكن بدقة طيفية أعلى، ما يسمح بقياس عمر المجرات ودورانها بمعلومات بيئية مفصلة أكثر حتى في المجرات الأقل كتلة».

في النهاية، تهدف هذه الجهود على نحو أساسي إلى تحسين فهم العلماء لتطور الكون عبر مليارات السنين وكيفية نشأة مجموعتنا الشمسية.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a3%d9%82%d8%af%d9%85-%d9%85%d8%ac%d8%b1%d8%a9-%d9%85%d9%8a%d8%aa%d8%a9/">تلسكوب جيمس ويب الفضائي يكتشف أقدم مجرة ميتة في الكون</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%b6%d9%88%d8%a1-%d8%a8%d9%8a%d9%86-%d8%a7%d9%84%d8%b9%d9%86%d9%82%d9%88%d8%af%d9%8a/">دراسة جديدة تكشف سر النجوم الرحالة غير المرتبطة جاذبيًا بأية مجرة في الفضاء</a>

ترجمة: إسراء أسعد

تدقيق: ريم الجردي

مراجعة: هادية أحمد زكي

<a href="https://www.popsci.com/science/aging-chaotic-galaxies/">المصدر</a>

مع تقدمها في العمر، تصبح المجرات أكثر عشوائية

iwGPb76fbv7kHqPzUHYzyY

تقول الأسطورة أن الكونتيسة إليزابيث باثوري التي كانت تعيش في القرن السادس عشر في المجر سلكت طرقًا شنيعة للحفاظ على شبابها وجمالها.

تقول السجلات التاريخية إن المرأة سُجِنت جراء تهمة بقتل مئات الفتيات والاستحمام في دمائهن زعمًا أنه يعيد الشباب. وعلى الرغم من أن هذه الاتهامات مشكوك في صحتها، إلا أن فكرة اللجوء للسحر الأسود الغامض سعيًا وراء الشباب الأبدي لا تزال قائمة.

بينما قد لا يساعد تجرع دماء الآخرين البشر، فإن أدلةً جديدةً تبين أن هذه الطريقة فعالة للغاية في النجوم. إذ تقترح دراسة للنجوم المتصادمة في مركز درب التبانة أنها أقدم بكثير مما تبدو عليه، وأن مظهرها اليافع هو نتيجة الالتهام الكوني.

تقول عالمة الفيزياء الفلكية سانيا روز من جامعة نورث وسترن في إلينوي: «ينجو عدد قليل من النجوم من التصادمات. تجمع هذه النجوم المزيد من الهيدروجين من التصادمات والاندماجات. وعلى الرغم من أنها تكونت بين مجموعات نجمية أقدم، فإنها تتنكر كنجوم شابة ذات مظهر متجدد. الأمر يشبه لو أنها زومبي تأكل جيرانها من النجوم».

إن مركز المجرة مكان محموم بالنشاط والحركة، إذ يستقر ثقب أسود هائل تبلغ كتلته 4 ملايين ضعف كتلة الشمس، تدور وتحوم النجوم من حوله بأعداد ضخمة وسرعات جنونية في مداراتها الطويلة الملتفة. يعج مركز درب التبانة بكثافة بالنجوم، ما يجعله بيئة مهيأة للجرائم بين النجوم إن جاز التعبير.

تقول روز: «يشبه الأمر إلى حد كبير الركض في محطة مترو مزدحمة للغاية خلال ساعة الذروة في نيويورك، فإن لم تصطدم بالآخرين فإنك بلا شك تمر بالقرب منهم. بالنسبة للنجوم، فإن هذا التقارب الشديد يحفز تفاعلًا بين جاذبيتهما حتى وإن لم يتم الاصطدام بينهما. لذا أردنا أن نستكشف هذه التفاعلات والتصادمات أكثر وأن نصنف نتائجها وما تعنيه للمجموعات النجمية».

دراسة النجوم في مركز المجرة أمر معقد للغاية إذ توجد الكثير من الأشياء هناك، بما في ذلك سحب غازية كثيفة تحجب الرؤية على معظم الأطوال الموجية. فقررت روز وزملاؤها اللجوء إلى المحاكاة، فأنشأوا نموذجًا لمركز المجرة وكل ما يتواجد به، ورصدوا النتائج حالما بدأت النجوم في التحرك.

توصلوا إلى أن مصير النجوم المتصادمة مرتبط ارتباطًا مباشرًا بقربها من الثقب الأسود.

عند مسافة 0.01 فرسخ فلكي -أي حوالي واحد على ثلاثين من السنة الضوئية- تحدث التفاعلات بين النجوم بشكل طبيعي ولكنها تنجو نظرًا لسرعتها العالية. تميل هذه التفاعلات إلى أن تكون تصادمات تترك كلا النجمين سليمين إلى حد ما، على الرغم من احتمالية أن يفقدا جزءًا لا بأس به من موادهما الخارجية في أثناء التصادم.

على الناحية الأخرى، إن زادت المسافة عن 0.01 فرسخ، تزداد الأمور عنفًا، إذ تتحرك النجوم بسرعة أقل، لذا لا تمتلك الزخم الزاوي الذي يجعلها تستمر في الحركة عندما تلتقي ببعضها، بل تعلق في جاذبية بعضها البعض وينتج عن ذلك تصادم كامل يندمج فيه النجمان ليصبحا نجمًا واحدًا كبيرًا.

من هذه العملية، تكتسب النجوم ما يكفي من الهيدروجين لتعطيها مظهرًا شابًا أكثر وإن كان عمرها الحقيقي أكبر. ولكن ينقص عمر النجم بزيادة حجمه.

قالت روز: «تشبه النجوم الضخمة السيارات العملاقة التي تستهلك الكثير من الغاز، فإنها تبدأ بالكثير من الهيدروجين لكنها تحترق بوتيرة سريعة جدًا».

تفسر النتائج سمةً غريبة للمجموعة النجمية في مركز المجرة، وهي الغياب المحير لعمالقة النجوم الحمراء القديمة. توصل الباحثون أن فقدان الكتلة بسبب التصادم والاندماج الذي ينتج نجومًا عملاقة قصيرة العمر، يتسبب في نقص أعداد العمالقة الحمراء عن الكم المتوقع رؤيته في أي مجموعة نجمية.

يمكن أن تساعد البحوث الرصدية والفرضيات المستقبلية في تسليط الضوء أكثر على هذه العمليات والكشف عن الديناميكيات المعقدة التي تحدث في طبيعة كونية لا مثيل لها.

قُدّمت النتائج دون مراجعة إلى رسائل المجلة الفلكية الفيزيائية وتم طرحها في اجتماع الجمعية الفيزيائية الأمريكية في أبريل.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d9%84%d8%ac%d8%a7%d8%b0%d8%a8%d9%8a%d8%a9-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%b9%d8%af%d9%84%d8%a9/">الجاذبية بين نجمين يدوران حول بعضهما؛ ظاهرة كونية تعجز قوانين الفيزياء عن تفسيرها</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a7%d8%b6%d8%b7%d8%b1%d8%a7%d8%a8-%d8%a7%d9%84%d9%85%d8%af-%d9%88%d8%a7%d9%84%d8%ac%d8%b2%d8%b1/">أقرب صورة على الإطلاق: أحد الثقوب السوداء الهائلة يبتلع نجمًا في الفضاء</a>

ترجمة: إسراء أسعد

تدقيق: بسام موسى

<a href="https://www.sciencealert.com/mysterious-stars-at-the-heart-of-the-milky-way-hide-a-dark-secret">المصدر</a>

نجوم غامضة في قلب مجرتنا تخفي سرًا مظلمًا

OnesGravtacionals_iStock-918887006_Cappan

يقترح بحث جديد لوكالة ناسا أن تلسكوبها الفضائي القادم (نانسي جريس رومان) سيتمكن من البحث عن الثقوب السوداء البدائية التي تكون عادة -إن وُجدت- أصغر حجمًا من الثقوب السوداء العادية، وكتلتها أصغر حتى من كتلة كوكبنا.
<h3>ما هي الثقوب السوداء البدائية إذن؟</h3>
تحتاج الثقوب السوداء إلى ضغطٍ هائلٍ لتتشكل، أو هذا على الأقل ما نعرفه عن كيفية تكوّن الثقوب السوداء النجمية، ينفجر نجم ضخم ويصبح مستعرًا أعظم وينضغط مركزه بشدة تحت تأثير الانهيار الجاذبي، فينتج عن ذلك جسم ذو كثافة هائلة لا يمكن لأي شيء أن يفلت منه ولا حتى الضوء.

وقياسًا بكتلة الشمس، تترواح كتل الثقوب السوداء من بضعة أضعاف إلى مليارات أضعاف، لكن تكوّن الثقوب السوداء الهائلة معقد أكثر، فلربما تكونت من ثقوب سوداء نتجت عن نجوم ضخمة جدًا أو ربما انهارت السحب الغازية على نفسها تحت تأثير قوى الجاذبية.

لكن منذ عام 1966 اقترح العلماء وجود فئة أخرى من الثقوب السوداء مختلفة تمامًا، وهي الثقوب السوداء البدائية، التي تشكلت خلال الأجزاء القليلة الأولى من الثانية (ميكرو ثانية) بعد الانفجار العظيم، عندما كان الكون بلازما كثيفة من الجزيئات الملتهبة.

لم يكن تشكل الثقوب السوداء حينها بتلك الصعوبة، فقد مر الكون بفترة تمدد استثنائي تسمى بالتضخم الكوني، وحتى بعد ذلك مباشرة كان الكون ما يزال ساخنًا بما يكفي لتشكّل ثقب أسود، كل ما يحتاجه الأمر هو تغير بنسبة 10% في كثافة منطقة ما من الكون ليبدأ الانهيار وينبثق الثقب الأسود.

بالنظر إلى أننا لا نحتاج بالضرورة إلى ظروف نجمية، فمن الممكن أن تتشكل ثقوب سوداء أصغر بكثير من تلك الناتجة عن المستعرات العظمى، بل يمكن أيضًا أن نحصل على ثقوب سوداء بدائية بكتلة كويكب مضغوط في حجم جزيء، وجسم كهذا قد يكون موجودًا بالفعل في نظامنا الشمسي. قد تكون هذه الأجسام كالطفيليات داخل النجوم تأكلها من الداخل، أو قد تكون أيضًا هي نواة كل الثقوب السوداء الفائقة ومن ضمنها مركز درب التبانة.

ما زال وجود الثقوب السوداء البدائية نظريًا بالكامل، أي أن ملاحظات التلسكوب رومان من شأنها أن تكون ثورةً في هذا المجال.

لن يتطلب العمل أي ملاحظات غير مخطط لها، إذ سيبحث التلسكوب عن الكواكب اليتيمة الرحالة التي تسبح بحرية في الفضاء غير مقيدة بالنجوم التي تشكلت منها، وقد يكشف هذا البحث وجود الثقوب السوداء البدائية بمرور الوقت.

يقول ويليام ديروكو، المؤلف الرئيسي وباحث ما بعد الدكتوراه في جامعة كاليفورنيا سانتا كروز: «لا يمكن التفرقة بين الثقوب السوداء التي لها كتل مماثلة لكتلة الأرض والكواكب اليتيمة. سيكون رومان قويًا جدًا في التفرقة ما بين الاثنين من الناحية الإحصائية».

وأضاف كايلاش ساهو عالم الفلك في معهد التلسكوب الفضائي ببالتيمور الذي لم يشارك في الدراسة: «هذا مثال مثير للاهتمام للأشياء الجديدة التي يستطيع العلماء تحقيقها باستخدام البيانات التي سيوفرها رومان في بحثه عن الكواكب، وستظل النتائج مثيرة للاهتمام سواء أتمكن العلماء من إثبات وجود الثقوب السوداء البدائية أم لا، فمن شأنها أن تعزز فهمنا للكون في كلتا الحالتين».

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%D9%85%D8%A7%D8%B0%D8%A7-%D9%84%D9%88-%D8%A3%D9%86-%D9%85%D8%B1%D9%83%D8%B2-%D9%85%D8%AC%D8%B1%D8%AA%D9%86%D8%A7-%D9%84%D8%A7-%D9%8A%D8%AD%D8%AA%D9%88%D9%8A-%D8%B9%D9%84%D9%89-%D8%AB%D9%82%D8%A8/">ماذا لو أن مركز مجرتنا لا يحتوي على ثقب أسود كما نظن؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%D8%A5%D9%86%D8%B4%D8%A7%D8%A1-%D9%85%D8%AD%D8%A7%D9%83%D8%A7%D8%A9-%D9%84%D9%84%D9%86%D8%AC%D9%88%D9%85-%D9%88%D8%A7%D9%84%D8%AB%D9%82%D9%88%D8%A8-%D8%A7%D9%84%D8%B3%D9%88%D8%AF%D8%A7%D8%A1-%D8%A7/">إنشاء محاكاة للنجوم والثقوب السوداء البدائية التي تواجدت في بداية الكون</a>

ترجمة: إسراء أسعد

تدقيق: محمد حسان عجك

<a href="https://www.iflscience.com/what-are-primordial-black-holes-74130">المصدر</a>

ما هي الثقوب السوداء البدائية؟ وكيف تشكلت؟

universe-hall-of-mirrors

إن العلماء متأكدون نسبيًا من أن الكون المرئي مسطح إلى حد ما، لكنهم ليسوا متيقنين كثيرًا فيما يتعلق بشكل التضاريس العامة للكون بمفهومه الأوسع.
كشفت دراسة حديثة من تعاون علمي دولي أن بيانات إشعاع الخلفية الكونية الميكروية (CMB) احتوت على بعض الأشكال الطبوغرافية الغريبة، بما في ذلك شكل يُعرف باسم 3-توروس.

في حين أن 3-توروس وامتداداته تُعد تراكيب بسيطة نسبيًا، فإن وجود تضاريس إقليدية محتمل أيضًا.

من المعروف أن فهم شكل الكون صعب إلى حد كبير. فيما يتعلق بالهندسة المحلية، فإن العلماء متأكدون نسبيًا أن الكون المرئي مسطح أو شبه مسطح على الأقل، لكن الخبراء أقل يقينًا بكثير بشأن الشكل العام لتضاريس الكون، حتى أننا ما زلنا إلى يومنا هذا لا نعرف يقينًا إن كان الكون لا نهائيًا أم محدودًا أم اتخذ شكل توروس (أي دونات) خلال الانفجار العظيم.

كوّن فريق من العلماء من مختلف أنحاء العالم مجموعة عُرفت باسم COMPACT (التعاون من أجل رصد نماذج الشذوذ في الطوبولوجيا الكونية وتنبؤها) لحل هذا اللغز القديم. فحص الفريق الشكل المحتمل للكون بإعادة تحليل إشعاعات الخلفية الكونية الميكروية (CMB).

ظن العلماء في السابق أن هذه البيانات غير مرتبطة بوجود أشكال تضاريسية «غريبة»، لكن أول ورقة بحثية لهذا التعاون -التي نشرت في مجلة Physical Review Letters- تتحدى هذه الفكرة. تقترح الورقة أن إشعاعات الخلفية الكونية الميكروية (CMB) تدعم وجود تضاريس إقليدية بسيطة «أو مسطحة»، ما يدعم احتمالية وجود أشكال أكثر تعقيدًا.

«في حين أنه لم يُكتشف مؤشرات واضحة تمامًا لوجود الطوبولوجيا، فإن لدينا أدلة على أن الأبحاث السابقة في الطوبولوجيا الكونية لم تستنفذ كل الاحتمالات الممكنة» كما كتب باحثو COMPACT في الدراسة، وأضافوا أيضًا قائلين: «يمكن عمل أشياء أكثر لاستكشاف طوبولوجية الفضاء أو نفي احتمالية وجودها».

إن استكشاف الطوبولوجية الكونية أساسي لفهم الكون. يمكن لشكل محدود كشكل 3-توروس أن يتسبب في أوهام تجعل التلسكوبات ترصد رقعة واحدة من الكون من نقاط مختلفة في السماء، ما يخلق «قاعة من المرايا».

وفقًا لمقال مصاحب للدراسة عن المجتمع الفيزيائي الأمريكي (APS)، بدلًا من دراسة جميع الأشكال الرياضية الثمانية عشر المحتملة للتضاريس، ركزت الورقة على استكشاف شكل 3-توروس (أو E1) واثنين من امتداداتها (E2 وE3). استنتج الباحثون أن الشكل الأول -E1- يمكن استبعاده عند تحليل بيانات (CMB).

أما الشكلين (E2 وE3) -اللذين يطبقان التواء 180 درجة و90 درجة بالترتيب- فما زال يمكن تفسيرهما نظريًا عن طريق بيانات (CMB). «إن نظرنا لرقعة من الكون من خلال حلقة ملتوية مغلقة، فسينتج منظوران مختلفان لكن مترابطان» وفقًا لما جاء في مقال (APS). الشكلان (E2 وE3) كلاهما تكوينات بسيطة لا يمكن تفسيرها بالبيانات المرصودة، لذا من الممكن جدًا أن تكون التكوينات الأكثر تعقيدًا قابلة للتطبيق أيضًا.

ختامًا، يتطلب إثبات أن الكون الذي نعيش فيه يحتوي على تضاريس أدلة مرئية نوعًا ما، لذا صرح الفريق أنهم يبحثون عن طرق لاكتشاف بعض من «البصمة الطوبولوجية» في بيانات (CMB) ليدعموا بها نظريات معينة، واكتشاف أن شكل الكون بدأ بالتشكل.

<strong>اقرأ أيضًا:</strong>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d8%a8%d9%86%d8%a7%d8%a1-%d9%85%d8%b5%d8%a7%d8%af%d9%85-%d8%a7%d9%84%d9%87%d8%a7%d8%af%d8%b1%d9%88%d9%86%d8%a7%d8%aa-%d8%a7%d9%84%d9%83%d8%a8%d9%8a%d8%b1">لكشف أسرار الكون: أوروبا تخطط لبناء أعظم مصادم هدرونات في العالم</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/%d9%85%d8%b1%d8%b5%d8%af-%d8%b1%d9%88%d8%a8%d9%8a%d9%86/">الانتهاء من إنشاء أضخم كاميرا رقمية في العالم بدقة 3200 ميجا بكسل لتصوير الكون</a>

ترجمة: إسراء أسعد

تدقيق: بسام موسى

مراجعة: هادية أحمد زكي

<a href="https://www.popularmechanics.com/space/deep-space/a60792061/hall-of-mirrors-universe">المصدر</a>

إسراء أسعد

الأعمال

مع تقدمها في العمر، تصبح المجرات أكثر عشوائية

نجوم غامضة في قلب مجرتنا تخفي سرًا مظلمًا

ما هي الثقوب السوداء البدائية؟ وكيف تشكلت؟

نظرية غريبة لتفسير الكون الحالي تشبهه بقاعةٍ من المرايا