physicists-found-evidence-axion-particle

وجد فريق من الفيزيائيين دليلًا قد يثبت لأول مرة وجود الأكسيونات. الأكسيونات هي جسيمات افتراضية خفيفة للغاية، لا تنتمي إلى النموذج القياسي الخاص بفيزياء الجسيمات، الذي يصف سلوك الجسيمات دون الذرية ويفسره. اقتُرح وجودها في السبعينيات لحل مشكلات رياضية خاصة بالقوى النووية القوية التي تربط الكواركات ببعضها، ثم أصبحت تُستخدم في تفسير المادة المظلمة التي لا تبعث أي ضوء وتشكل 85% من كتلة الكون.

[caption id="attachment_88627" align="aligncenter" width="650"]<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/سشؤ-2.jpg"><img class="size-full wp-image-88627" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/سشؤ-2.jpg" alt="الفريق يجهز تجربة (زينون 1 تي) الخاصة بالمادة المظلمة" width="650" height="488" /></a> الفريق يجهز تجربة (زينون 1 تي) الخاصة بالمادة المظلمة[/caption]

يقول الفيزيائي كاي مارتينز من جامعة طوكيو: «ليس مؤكدًا أن تمثل الأكسيونات حلًا لمشكلة عدم تناظر القوى النووية القوية، وقد لا يفسر فقدان معظم كتلة الكون أيضًا. المُرجح أن الأكسيونات ظهرت حديثًا من الشمس، لذا هي لا تشبه المادة المظلمة الباردة التي يعتقد الفيزيائيون أنها موجودة في هالات المجرات منذ الكون المبكر، أي منذ مليارات السنين».

تابع مارتينز: «يتطلب الإعلان عن اكتشاف جسيمات جديدة في الفيزياء دليلًا قويًّا، أما هذا الدليل فما زال ضعيفًا، حتى مع جمعنا للبيانات على مدار عامين، ولا نستبعد أيضًا إمكانية تلاشي هذه الفرضية مستقبلًا مع جمع مزيد من البيانات».

الدليل المقصود هو إشارة ظهرت في خزان تحت الأرض مملوء بكمية من الزينون السائل قدرها 3.5 طن، يُستخدم في تجربة (زينون 1 تي) التي تُجرى في مختبر غران ساسو الوطني في إيطاليا. لهذه الإشارة المستخرجة من بيانات التجربة تفسيران على الأقل، وقد وجد الباحثون أن تدفق الأكسيونات من الشمس هو التفسير الأرجح.

لم تُنشر البيانات في ورقة بحثية حتى الآن، مع هذا صرحت الفيزيائية شاندا بريسكود وينشتاين من جامعة نيو هامشاير، التي لم تشارك في التجربة: «إذا ثبت وجود الأكسيونات سيكون هذا أعظم اكتشاف منذ التسارع الكوني».

اكتُشف التسارع الكوني سنة 1998، إذ وُجد أن الكون لا يتوسع فقط بل يتسارع في توسعه.

توجد خزانات الزينون تحت الأرض معزولةً ومحمية من أي مصدر إشعاعي، لكن الغريب أن فريق تجربة زينون 1 تي وجد ومضات خفيفة في البيانات المجمعة بين عامي 2016 و2018. لا تستطيع سوى القليل من الجسيمات (كالمادة المظلمة) أن تصل إلى الخزانات وتتصادم مع ذرات السائل لتنتج مثل هذه الومضات.

يعلم خبراء فيزياء الجسيمات أسباب أكثر الومضات التي تلتقطها كواشف الزينون، لذا يترقبون ومضات إضافية غير مألوفة، قد تدل على اكتشاف جسيمات جديدة.

وبالفعل، التقط كاشف زينون لأول مرة ارتفاعًا نشطًا في مستويات منخفضة الطاقة، وهذا مُتوقع حدوثه حال قدوم جسيم أكسيون من الشمس، وفي المقابل استُبعِدت جسيمات (دبليو آي إم بي)، وهي جسيمات ضخمة الحجم ضعيفة التفاعل، لأن الومضات المُكتشفة أضعف من مستويات الطاقة التي تنتجها هذه الجسيمات.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/112954238_p1190664m.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-88626" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/112954238_p1190664m.jpg" alt="" width="976" height="870" /></a>

تقول الفيزيائية تيان تيان يو من جامعة أوريغون: «زاد عدد التجارب التي تهدف إلى اكتشاف الأكسيونات -المُفترض وجودها منذ زمن- خلال السنوات الأخيرة، بعد أن هيمنت جسيمات دبليو آي إم بي على النموذج السائد للمادة المظلمة فترةً طويلة».

لذا يتوافق اكتشاف الأكسيونات -إذا تأكد- مع تطور الأبحاث الأخيرة للمادة المظلمة -متضمنةً بيانات تجربة زينون السابقة- وضعف فرضية جسيمات دبليو آي إم بي.

مع ذلك صرحت يو: «مع أن اكتشاف الأكسيونات سيكون شيئًا عظيمًا، فأنا مرتابة. يصعب تقييم البيانات دون رؤيتها، فلا نستبعد أن يكون سبب الإشارة مصدر ما في الخلفية غير مدروس من قبل».

ربما كان سبب الإشارة هو تفاعل أحد المصادر المشعة مع مستشعرات زينون 1 تي، ما سيؤدي إلى بيانات تشبه المتوقعة من تفاعل الأكسيونات مع الزينون السائل.

وأشارت يو إلى أنها ليست المرة الأولى التي يُعلَن فيها اكتشاف جسيمات المادة المظلمة، إضافةً إلى ذلك، الأكسيونات ساخنة لأنها تصدر عن الشمس، عكس المادة المظلمة الباردة التي نشأت في الكون المبكر.

علق مارتينز: «هذا صحيح، لكن تبقى فرضية انتشار الأكسيونات في الكون -بافتراض أنها المادة المظلمة- هي الأقوى، وإن لم تفسر الكتلة الضخمة المفقودة من الكون».

اقترح فريق زينون 3 تفسيرات محتملة لهذا الدليل، الذي وصفوه بأحداث إضافية منخفضة الطاقة داخل الخزانات: «التفسير الأنسب لهذا الدليل هو فرضية أكسيونات الشمس، التي تتوافق مع مستوى الثقة 3.5 سيجما».

وأضاف مارتينز: «أي أن احتمال أن يكون سبب الإشارة هو إشعاع عشوائي في الخلفية يساوي 2 إلى 10000. يُعلن الفيزيائيون عن اكتشاف جسيم جديد فقط إذا وصلت النتائج إلى مستوى الثقة 5 سيجما، أي أن احتمال أن تكون الإشارة ناتجة من تقلبات عشوائية يساوي 1 إلى 3.5 مليون».

وتوجد أيضًا احتمالات أخرى ضعيفة لكن يجب أن تؤخذ بعين الاعتبار.

قال مارتينز: «قد يكون السبب آثار للتريتيوم المشع -نظير للهيدروجين يحتوي على نيوترونين- التي تُنتج ومضات عند وجود سائل الزينون. حرص الفريق على تجنب هذا النوع من التشوش منذ البداية، لكن من المستحيل أن يفحص مستويات التريتيوم الدقيقة لكشفه، خاصةً مع تفكيك التجربة حاليًّا لإعادة بناء أخرى جديدة».

أضاف الفيزيائي جوي نيلسن من جامعة فيلانوفا في بنسلفانيا: «تناسب فرضية التريتيوم مستوى الثقة 3.2 سيغما، ما يعني أن احتمال كون الترددات العشوائية مسؤولةً عن إنتاج الإشارة يساوي واحد إلى 700».

كتب فريق زينون أن النيوترينوات القادمة من الشمس قد تسبب هذه الإشارة، بافتراض أنها قد تتفاعل بقوة مع المجالات المغناطيسية أكثر مما نتوقع، وهذه الفرضية توافق مستوى الثقة 3.2 سيغما.

وأشارت يو إلى أنه إذا كانت هذه الفرضية صحيحة، تجب إعادة بناء النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات لتفسير هذا السلوك غير المتوقع للنيوترينو.

وأضافت أن الدليل الذي قد يؤكد فرضية أكسيونات الشمس هو تأثير التغيرات الموسمية في البيانات. من المتوقع أن تتغير الإشارة بسبب تغير موقع الأرض بالنسبة إلى الشمس. يجب أن يضعف تدفق الأكسيونات مع ابتعاد الأرض عن الشمس، وأن يشتد مع اقتراب الأرض من الشمس.

وقال مارتينز: «لا أثر حاليًّا للتغيرات الموسمية في الإشارة، فهي -أي الإشارة- ضعيفة جدًا، وقد التُقطت خلال عامين فقط».

يقول فريق زينون: «سنحصل على إحصائيات أوضح من طريق التجربة الكبيرة القادمة التي تُسمى (زينون إن تي)، التي ستُجرى في إيطاليا، وستضيف التجارب الجاري إنشاؤها في الولايات المتحدة والصين بيانات جديدة أيضًا. حتى ذلك الوقت قد يتعامل الفيزيائيون مع البيانات الحالية بوصفها نتائج أولية».

ويُضيف مارتينز: «نأمل أن يظهر تأثير الاختلافات الموسمية في البيانات بعد 5 سنوات من تشغيل كاشف زينون إن تي، وقد يقوي هذا فرضية الأكسيونات، وبعد أن يتأكد وجودها يمكننا بناء كاشف يحتوي على 30 طن من الزينون الخام الذي سنجمعه من مختلف التجارب حول العالم. وبهذا يمكن دراسة جسيمات الأكسيون بدقة أكبر أو اكتشاف جسيمات أخرى قد تفسر المادة المظلمة».

وتقول بريسكود وينشتاين: «أحدثت هذه النتائج الأولية ضجةً كبيرة بين الفيزيائيين حتى قبل الإعلان عنها. إن إثبات هذه الفرضية شيء عظيم، لكن يجب أن نفحص النتائج جيدًا ونناقشها قبل التعليق على قوة بياناتها، وبالتأكيد أُفضّل المستوى 5 سيغما!».

اقرأ أيضًا:

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=78425">هل تغير الجسيمات الجديدة مصير الكون ؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=57827">علماء يعثرون على المادّة المظلمة المفقودة من الكون المبكر</a>

ترجمة: صابر مخلوف

تدقيق: رزوق النجار

مراجعة: أكرم محيي الدين

<a href="https://www.livescience.com/first-evidence-for-axions-xenon.html?fbclid=IwAR3J-hPvW_yZ2ASv7K4ET1KTTRr34zPsUvbM9SVRxfUJ1wYq625fl199gO4">المصدر</a>

الإعلان عن الدليل الأول على وجود الأكسيونات

1-lNK1jPFIlslCXl-D5vW11g

تتبادر إلى ذهننا عندما نتخيل نظامنا الشمسي كتلة كبيرة مستقرة في الوسط هي شمسنا، تدور حولها كل الكواكب والأجسام الأخرى، لكن الحقيقة هي أن كل جسم موجود في نظامنا الشمسي له تأثير ثقالي في الشمس وهذا يجعلها غير ثابتة بل تتحرك قليلًا بفعل هذه التأثيرات.

لا نستطيع لهذا أن نقول أن مركز الجاذبية الدقيق للنظام الشمسي أو «المُرجح» يقع في منتصف الشمس تمامًا، بل في مكان ما أقرب إلى سطحها أو خارجه بقليل. لكن تحديده بدقة لم يكن أمرًا سهلًا على العلماء بسبب كثرة القوى الثقالية المؤثِّرة في الشمس.

استطاع فريق دولي من علماء الفلك أخيرًا أن يحدد مكان المُرجح بفارق خطأ لا يتجاوز 100 متر باستخدام برمجيات صُمِّمت خصوصًا لهذا الغرض، وسيساعد هذا على قياس الموجات الثقالية قياسًا أدق بكثير.

ويرجع الفضل في هذا إلى النجوم النابضة، إذ تدور هذه النجوم الميتة حول نفسها بسرعة كبيرة جدًا ويُقاس زمن دورانها بالملي ثانية، مطلقةً من قطبيها حزمًا من الأشعة الكهرومغناطيسية التي تتجه أحيانًا نحو الأرض فتضيء عليها وكأنها منارة كونية ذات ومضات ضوئية سريعة وشديدة الانتظام تفيدنا في استكشاف الفضاء والملاحة وأمور أخرى كثيرة.

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/86884-82775.jpg"><img class="aligncenter size-full wp-image-89377" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/86884-82775.jpg" alt="" width="400" height="300" /></a>

بدأت المراصد الفلكية في السنوات الأخيرة -بما فيها مرصد «نورث أميريكان نانو هيرتز للأمواج الثقالية» المعروف اختصارًا بـ(NANOGrav)- باستخدام النجوم النابضة في البحث عن الموجات الثقالية ذات الترددات المنخفضة لأن هذه الموجات تسبب اضطرابات طفيفة للغاية في توقيت ومضات النجوم النابضة.

أوضح عالم الفلك والفيزيائي ستيفن تايلور من جامعة فاندربيلت ومرصد (NANOGrav) ذلك قائلًا: «استخدامنا للنجوم النابضة في مراقبة مجرة درب التبانة أشبه بمحاولة عنكبوت اصطياد فريستها وهي ثابتة في منتصف شبكتها. وعلى هذا، فإن فهمنا لمُرجح النظام الشمسي ضروري في محاولتنا استشعار أدق تفاصيل نظامنا الشمسي».

ذلك لأن الخطأ في حساب موقع الأرض بالنسبة لمُرجح النظام الشمسي يؤثر في دقة حساباتنا لتوقيت ومضات النجوم النابضة، الذي يؤثر بدوره في بحثنا عن الموجات الثقالية ذات الترددات المنخفضة.

يعد كوكب المشتري جزءًا كبيرًا من مشكلة «تحديد مُرجح النظام الشمسي» لأن تأثيره الثقالي في الشمس هو الأكبر على عكس باقي الكواكب التي تُعَد تأثيراتها طفيفة جدًا مقارنة به. يستغرق المشتري وقتًا طويلًا ليكمل دورته حول الشمس -نحو 12 سنة أرضية- وما زلنا لا نعرف كل شيء عن دورته هذه.

كان العلماء سابقًا يستخدمون ظاهرة دوبلر في تقدير موقع المُرجح -كيف يتغير الضوء القادم من الأجسام بتغير موقعنا أو موقع أدوات قياسنا بالاقتراب من هذه الأجسام أو الابتعاد عنها- وحساب مدارات الكواكب وكتلها أيضًا. لكن أي خطأ في هذه الحسابات يؤدي إلى خطأ في حساب الموجات الثقالية. وقد توصل أعضاء الفريق بالفعل إلى نتائج متضاربة عند استخدامهم البيانات الحالية في تحليل بيانات مرصد (NANOGrav).

يقول عالم الفلك ميشيل فالينسري من مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا: «لم نلتقط أي شيء ذي أهمية في أثناء بحثنا عن الموجات الثقالية بين نماذج النظام الشمسي، لكننا لاحظنا اختلافات منهجية كبيرة في حساباتنا، تساعدنا البيانات الإضافية عادة على التوصل إلى نتائج أدق لكننا كنا نتوصل إلى حسابات متفاوتة في كل مرة».

ويستخدم فريق البحث برمجيات تسمى (BayesEphem) مُصمَّمة لتحاكي وتصحح الحسابات غير المؤكدة لمدارات النظام الشمسي التي ترتبط بأبحاث الموجات الثقالية المعتمِدة على النجوم النابضة لا سيما كوكب المشتري.

وعندما طبَّق الفريق برنامج (BayesEphem) على بيانات مرصد (NANOGrav) استطاعوا وضع حدٍّ أعلى جديد لخلفية الموجات الثقالية واستراتيجيات التنبؤ بها، واستطاعوا أيضًا حساب موقع جديد وأكثر دقة لمُرجح النظام الشمسي، وقد يساعد هذا في المستقبل على التوصل إلى تنبؤات أدق بكثير للموجات الثقالية ذات الترددات المنخفضة.

يقول تايلور: «ساعدتنا مراقبتنا الدقيقة للنجوم النابضة المنتشرة في كل أنحاء المجرة على تحديد موقعنا في هذا الكون الواسع بدقة غير مسبوقة. أصبح لدينا الآن نظرة أكثر شمولية لأنواع الثقوب السوداء المختلفة في الكون بفضل دراسة الموجات الثقالية وغيرها من التجارب».

نُشر هذا البحث في دورية أستروفيزيكال (The Astrophysical Journal).

اقرأ أيضًا:

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=34195">ما هي النجوم النابضة؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=38195">جائزة نوبل للفيزياء لعام 2017: إكتشاف الأمواج الثقالية</a>

ترجمة: صابر مخلوف

تدقيق: وئام سليمان

مراجعة: صهيب الأغبري

<a href="https://www.sciencealert.com/astronomers-have-located-the-centre-of-the-solar-system-to-within-100-metres">المصدر</a>

حدد علماء الفلك مركز نظامنا الشمسي بنسبة خطأ لا تتجاوز 100 متر

161212-spinning-black-hole-illustration-jpo-403p_993b1f9bd2724a824a7179994c19c230.fit-760w-1

تبين أن أحد أكبر الثقوب السوداء الكونية المعروفة يمتلك شراهةً تتناسب مع حجمه الهائل، وقد كشفت القياسات الجديدة أنه مطلق الوزن؛ إذ تُقدر كتلته نحو 34 مليار مرة من كتلة شمسنا، ويلتهم يوميًا ما يعادل كتلة الشمس، وهذا ما يجعل هذا الثقب الأسود المصنف في فئة الثقوب السوداء فائقة الكتلة ، الأسرع نموًا من كل الثقوب السوداء المعروفة.

قال الفلكي كريستوفر أونكين من الجامعة الوطنية الأسترالية في أستراليا: «إن كتلة هذا الثقب الأسود الضخم أكبر بنحو 8000 مرة من كتلة الثقب الأسود الموجود في مركز مجرة درب تبانة. وليصبح الثقب الأسود الموجود في مركز مجرتنا بحجم هذا الثقب الأسود الهائل، عليه التهام ثلثي عدد نجوم مجرتنا».

أُعلن اكتشاف هذا الثقب الأسود فائق الكتلة عام 2018، إذ يوجد داخل كوازار (نجم زائف ساطع جدًا) في مركز مجرة، ويُسمى «SMSS J215728.21-360215.1» أو «J2157» اختصارًا، وقد تشكل في مرحلة الكون المبكر، ويبعد مليارات السنوات الضوئية عن الأرض.

قُدرت كتلة الثقب الأسود خلال اكتشافه نحو 20 مليار كتلة شمسية، لذلك صُنف مع الأجسام فائقة الكتلة (التي تزيد كتلتها عن 10 مليارات كتلة شمسية)، وقُدِّر معدل نموه (مقدار ما يلتهمه) بنصف كتلة شمسية يوميًا.

أجرى الفلكيون قياسات جديدة أثارت دهشتهم حول الثقب الأسود «J2157» أو «*J2157»؛ إذ وجدوا أن مقدار نصف قطر شفارتزشيلد أو نصف قطر أفق الحدث يساوي 670 وحدة فلكية.

[caption id="attachment_89419" align="aligncenter" width="1024"]<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/سؤ-3.jpg"><img class="size-full wp-image-89419" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/سؤ-3.jpg" alt="صورة فنية للكوازار في مرحلة الكون المبكر." width="1024" height="415" /></a> صورة فنية للكوازار في مرحلة الكون المبكر.[/caption]

لتوضيح الأمر، يستغرق ضوء الشمس نحو 39.5 وحدة فلكية للوصول إلى كوكب بلوتو، وكذلك يبعد الهليوبوس -حافة الغلاف الشمسي عندما تصبح الرياح الشمسية غير قادرة على دفع الرياح النجمية القادمة من النجوم المحيطة بالشمس- أكثر من 100 وحدة فلكية عن الشمس، وعلى هذا فإن أفق حدث «J2157*» يفوق حجم نظامنا الشمسي بخمسة أضعاف.

لم تعدل هذه القياسات الجديدة حجم الثقب الأسود «J2157*» ومعدل تراكمه فحسب؛ بل عدلت أيضًا المسافة بيننا، وقد يعد هذا التعديل ضئيلًا للغاية نظرًا إلى المسافة الكلية (بضعة عشرات الملايين من السنوات الضوئية)، لكن حتى هذه التفاصيل الصغيرة نسبيًا ذات أهمية لفهم طبيعة الكون عندما كان عمره بالكاد مليار سنة.

لا يُعد «*J2157» أضخم الثقوب السوداء المُكتشفة حتى الآن، بل يوجد ثقب أسود آخر فائق الكتلة يقع في قلب مجرة «Holm 15A» ويقدر حجمه بنحو 40 مليار كتلة شمسية، ويبعد عنا مسافة 700 مليون سنة ضوئية. كذلك يُوجد ثقب أسود آخر فائق الكتلة مرتبط بالكوازار «TON 618»، حجمه 66 مليار كتلة شمسية ويبعد مسافة 10.4 مليار سنة ضوئية.

ما زلنا لا نفهم الكثير عن هاذين الثقبين الأسودين التابعين لـ (Holm 15A وTON 618)، ولا نعلم كيف تتشكل وتنمو الثقوب السوداء الضخمة أو الفائقة الكتلة.
كذلك لا نعرف كيف تشكل ونما الثقب الأسود «*J2157» الذي كان موجودًا في فئته الخاصة عندما كان عمر الكون أقل بنسبة 10% من عمره الحالي، ولا نعرف كيف تنمو الثقوب السوداء بهذه الضخامة بعد فترة وجيزة من الانفجار العظيم.

يقول أونكين: «يُعد *J2157 أضخم ثقب أسود حُدِّد وزنه في هذه الفترة المبكرة من الكون».

كشفت الدراسات الحديثة أن الكوازارات التي تحوي ثقوبًا سوداء ضخمةً انتشرت بكثرة في مرحلة الكون المبكر.

يتحدى هذا الاكتشاف النماذج الكونية السائدة حاليًا؛ فقد كنا نظن أن هذه الأجسام تحتاج إلى وقت طويل ومواد كثيرة لتأكلها حتى تنمو وتصل إلى حجمها الحالي. سيكون وجود ثقب أسود فائق الكتلة في مراحل الكون المبكرة قطعة أخرى من اللغز.

قال أونكين: «نحن متحمسون لما يمكن معرفته عن المجرة التي ينمو فيها هذا الثقب الأسود الهائل. وعلينا الاستمرار في البحث حتى نتمكن من الإجابة عن الأسئلة المهمة، مثل: هل تعد هذه المجرة أحد عمالقة الكون المبكر؟ أم أن هذا الثقب الأسود قد ابتلع كميةً غير عادية من الأجسام المحيطة به؟».

اقرأ أيضًا:

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=63524">ما هي النجوم الزائفة أو الكوازرات ؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=29645">للثقوب السوداء أنواع فلنستعرضها معًا</a>

ترجمة: صابر مخلوف

تدقيق: راما الهريسي

<a href="https://www.sciencealert.com/this-absolute-monster-of-a-black-hole-eats-the-equivalent-of-a-sun-a-day">المصدر</a>

ثقب أسود شره يلتهم ما يعادل شمسنا يوميًا

AACaBFs.img_

من الصعب العثور على كوكب خارجي مُرشح لاستقبال الحياة في الكون. فلا يكفي أن يدور الكوكب حول نجم مُضيف على مسافة مناسبة، فلكلٍ من حجم الكوكب وبنيته أيضًا دورٌ مهم، وكذلك مُستوى النشاط التوهجي للنجم الذي يدور حوله. ومع ذلك كله فقد لا تفيدنا كل هذه المعطيات إن كان هذا الكوكب يبعد مسافةً كبيرةً عنا تحول دون رصده للتأكد من قابليته للحياة.

تتجلى فيه العديد من هذه الخواص النظام مُتعدد الكواكب المُكتشف حديثًا، إضافةً إلى قربه من نظامنا الشمسي، فهو يبعد مسافة 10.7 سنة ضوئية فقط. وقد يُصبح قريبًا أحد أهم الأنظمة المدروسة في جوارنا النجمي المحلي.

[caption id="attachment_89626" align="aligncenter" width="1024"]<a href="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/سؤ-4.jpg"><img class="size-full wp-image-89626" src="https://www.ibelieveinsci.com/wp-content/uploads/سؤ-4.jpg" alt="انطباع فني حول نظام Mark Garlick GJ 887" width="1024" height="415" /></a> انطباع فني حول نظام Mark Garlick GJ 887[/caption]

قالت عالمة الفيزياء الفلكية ساندرا جيفرز من جامعة جوتنجن في ألمانيا: «ستمكننا هذه الكواكب من إجراء دراسات أدق، مُتضمنةً البحث عن الحياة خارج مجموعتنا الشمسية».

وجد العلماء كوكبين خارجيين رُبما يكونان صخريين مثل كوكبي الأرض والمريخ، ويدوران حول نجم يُسمى لاكيل Lacaille 9352 أو GJ 887. ويبدو أن هناك إشارة على وُجود كوكب صخري ثالث يدور حول هذا النجم ولكن على مسافة أكبر، ما يجعله لا ساخنًا للغاية ولا بارًاد. ما يحتمل وجود ماء سائل على سطحه.

لم تُؤكد هذه الإشارة بعد، لكن يكفي اكتشاف الكوكبين السابقين -واحتمال وجود كوكب ثالث- لإجراء دراسة أعمق حول النظام GJ 887.

يعد النجم قزمًا أحمر، أي نجمًا صغيرًا باردًا نسبيًا ويعيش طويلًا. وهو أحد الأنواع المُنتشرة بكثرة في مجرة درب التبانة. وتُقدر كتلته بنحو نصف كتلة شمسنا.

تقع العديد من الكواكب الخارجية التي تدور حول الأقزام الحمراء -غير الساخنة عكس شمسنا- في مناطق صالحة للحياة وقريبة من نجمها مقارنةً بموقع الأرض بالنسبة إلى الشمس.

لكن مع ذلك، فإن أغلب هذه الأقزام الحمراء مُشعة كثيرًا، تبعثُ إشعاعات نجمية شديدةً وتوهجات، فتُجرد الكواكب القريبة إليها من غلافها الجوي وتجعلها غير صالحة للحياة بسبب تعرضها لهذه الإشعاعات.

أما القزم الأحمر GJ 887، فهو هادئ، ونشاطه النجمي مُنخفض جدًا وسطوعه مُعتدل، ما يجعله مهمًا للغاية بالنسبة إلى علماء الفلك التابعين لمشروع ريد دوتس للبحث عن كواكب أرضية تدور حول الأقزام الحمراء القريبة منا.

درس هذا المشروع النجم لمدة ثلاثة أشهر بواسطة منظار تحليل الطيف هاربس -الباحث الكوكبي بالسرعة الشعاعية عالية الدقة- المُركب على تلسكوب يبلغ قطر عدسته 3.6 متر والموجود بالمرصد الأوروبي الجنوبي في لاسيلا، تشيلي.

تُراقب هذه الأداة الحساسة النجوم، باحثةً عن تغيرات دقيقة في ضوئها؛ إذ تعني هذه التغيرات أنها تحركت قليلًا بسبب التأثير الثقالي للكواكب التي تدور حولها. وقد اكتشفت –الأداة- إشارتين دوريتين بالنسبة إلى النجم GJ 887.

ويُمكن استعمال مقدار حركة هذا النجم في حساب كتلة الأجسام المُسببة في تحركه. فبهذه الطريقة اكتُشفت الكواكب الخارجية GJ 887b وGJ 887c، بعد تحليل البيانات المُجمعة في مئتي يوم بين عامي 2002 و2004.

تبلغ كتلة الكوكب GJ 887b نحو 4.2 مرة على الأقل من كتلة الأرض، ويُكمل دورةً واحدةً حول النجم كل 9.3 يومًا. أما كوكب GJ 887c فكتلته نحو 7.6 مرة على الأقل من كتلة الأرض، ويُكمل دورة واحدة كل 21.8 يومًا.

يُصنف هذان الكوكبان مع فئة الأرض الفائقة نسبةً إلى كتلتيهما، لكن يستحيل معرفة إن كانا كوكبين غازيّين أو صخريّين دون مزيد من الدراسات. وقد يكونان غير صالحين للحياة بسبب قُربهما من النجم. إلا أنهما قريبان أيضًا بما يكفي من الحافة الداخلية للمنطقة الصالحة للحياة.

في المُقابل، ستكون الإشارة الثالثة -إذا تأكد لدينا أنها لكوكب خارجي- إشارةً لأرض فائقة كتلتها 8.3 كتلة أرضية وتقع في مُنتصف المنطقة الصالحة للحياة من النجم، مع فترة مدارية تُقدر بنحو 50.7 يومًا. لكن المُشكلة الوحيدة أنها قد اُلتقطت مرة واحدة فقط في بيانات هاربس.

وقد يُشير هذا إلى أنه لا وُجود لكوكب خارجي ثالث،فقد كتب الباحثون في ورقتهم: «نشكُ في الإشارة الثالثة ذات المدة التقريبية 50 يومًا، فيُحتمل أنها خاصة بالنشاط النجمي». لكن لا يُستبعد أيضًا احتمال أنها لكوكب خارجي، ما يعني أنه يجب على الباحثين التأكد من إمكانية التقاط هذه الإشارة مرةً أخرى.

سيرغب كذلك العلماء المختصون في علم الكواكب بفحص دقيق للكوكبين GJ 887b و GJ 887c، فلربما ما زالا يحافظان على غلافيهما الجويين بسبب نقص النشاط التوهجي على النجم، وقد يكتشفون أيضًا حالة غلافيهما الجوي عندما يرتد ضوء النجم الثابت منه.

لكن لا يمكن قياس هذا بالأدوات الموجودة حاليًا؛ لذلك ستكون هذه إحدى مهام تلسكوب جيمس ويب الفضائي الذي سيُطلق العام المُقبل. فقد صُمم ليكون حساسًا جدًّا من أجل تصوير الكواكب الخارجية مُباشرةً، ما سيُحدث ثورة في علم الكواكب.

يُوضح الفلكي ميلفين ديفيز من مرصد لوند في السويد، في مقالة مُرفقة مع الورقة البحثية: «ربما قد نعرف تركيب الغلاف الجوي لهذه الكواكب بواسطة هذا النوع من الرصد»، وأيضًا: «قد يُصبح GJ 887 أحد أهم الأنظمة الشمسية المدروسة؛ إذا ما أُكد وُجود الكوكب الثالث في المنطقة الصالحة للحياة بمزيد من الرصد».

نُشر البحث في مجلة ساينس.

اقرأ أيضًا:

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=61553">الكواكب الشبيهة بالأرض - كم يبلغ عددها وكيف نصل إليها ؟</a>

<a href="https://www.ibelieveinsci.com/?p=63199">الأقزام الحمراء - نجوم باردة في ظلام المجرة</a>

ترجمة: صابر مخلوف

تدقيق: محمد الصفتي

<a href="https://www.sciencealert.com/there-s-a-peaceful-planet-system-just-11-light-years-away">المصدر</a>

صابر مخلوف

الأعمال

الإعلان عن الدليل الأول على وجود الأكسيونات

حدد علماء الفلك مركز نظامنا الشمسي بنسبة خطأ لا تتجاوز 100 متر

ثقب أسود شره يلتهم ما يعادل شمسنا يوميًا

نظام كوكبي هادئ يبعد 11 سنة ضوئية فقط يعقد أمالًا على قابلية الحياة فيه