phpUyKP6N

<h1 class="ql-align-center ql-direction-rtl">موت عنيف لنجم في الفضاء يكشف نوعًا نادرًا من الثقوب السوداء</h1> &nbsp;في مجرة تبعد نحو 450 مليون سنة ضوئية، كشف وميض ساطع من الضوء عن ثقب أسود محتمل استيقظ فجأة من غفوته لالتهام نجم عابر، وهذا ليس حدثًا استثنائيًا في ذاته! المهم في هذه الحدث بالذات هو هوية الثقب الأسود المعني: ثقب أسود متوسط الكتلة، هذا المدى من الكتلة نادرًا ما يُرصد وقد سبب غيابه تحديًا لفهمنا لتكوُّن الثقوب السوداء فائقة الكتلة. الثقوب السوداء التي نراها عادةً، تأتي في نظامي كتلة مميزين: الثقوب السوداء ذات الكتلة النجمية التي تقع في نفس مدى كتلة النجوم تقريبًا، وتصل كتلتها إلى ما يعادل كتلة 100 شمس. وتتكون عندما يتحول النجم إلى مستعر أعظم، تاركًا النواة خلفه لتنهار تحت تأثير الجاذبية فتصبح ثقبًا أسود.&nbsp; والثقب الأسود فائق الكتلة الذي تبلغ كتلته بين ملايين إلى مليارات أمثال كتلة الشمس، تقع تلك العمالقة في مراكز المجرات مشكلةً مركز جذب، كيفية تشكل هذه الثقوب السوداء فائقة الكتلة هو لغز كبير رغم اقتراب الفلكيين من حله. أحد المسارات المحتملة هو نمو ثقب أسود ذي كتلة نجمية، لكن المشكلة الكبيرة في هذا أن الفلكيين وجدوا ثقوبًا سوداء قليلة جدًا بين 100 و100 مليون كتلة شمسية تقريبًا، إذا كانت الثقوب السوداء تنمو من كتلة نجمية إلى فائقة الكتلة. هنا يأتي دور مصدر الأشعة السينية HLX-1، يقع هذا الجسم في مجرة ليست بعيدة، وُجد أنه يصدر أشعة سينية ساطعة، ظهر في رصد الأشعة السينية في 2009، بحلول 2012 كان أسطع 100 ضعف، وبحلول 2023 خفت مرة أخرى. المميز في الضوء الصادر عن جسم يلتهمه ثقب أسود أنه قد يخبرنا عن حجم الثقب الأسود. الضوء الصادر عن HLX-1 كان شديد السطوع، أسطع من أن يكون ثقبًا أسود ذا كتلة نجمية، لكنه أخفت من مستوى الثقب الأسود فائق الكتلة. التفسير الأنسب أنه جسم متوسط الكتلة بين 1,000 و10,000 كتلة شمسية، يستيقظ ويتناول وجبة خفيفة، ولم يُحدد بعد إذا ما كان واحدًا من وجباته الخفيفة، أو نجمًا يدور حوله ويأخذ منه الثقب الأسود قضمات دورية. «نحتاج الآن إلى أن ننتظر ونرى ما إذا كان سيتوهج بضع مرات، أو كانت له بداية وذروة، والآن سيخفت تدريجيًا فقط حتى يختفي». مهما يكن مساره فإن هذا اكتشاف مثير يطور ما نعرفه عن أكثر الأجسام جاذبية في الكون.&nbsp;

موت عنيف لنجم في الفضاء يكشف نوعًا نادرًا من الثقوب السوداء

php4avOGq

&nbsp;&nbsp;<h1 class="ql-align-right ql-direction-rtl">الذهب يتحدى الحرارة الشديدة: تجربة علمية تكشف سلوكًا مدهشًا للذهب في أثناء التسخين الفائق</h1>&nbsp;&nbsp;وفق دراسة جديدة، يظل الذهب صلبًا تمامًا عندما يُسخن لفترة قصيرة إلى حرارة تتجاوز الحدود المفترضة سابقًا، ما يعني إعادة تقييم كاملة لكيفية تصرف المادة في ظل ظروف قاسية.&nbsp;استخدم فريق دولي من الباحثين الذي أجرى هذه الدراسة دفقات ليزر مكثفة وقصيرة لتدفع قطعًا رقيقة من الذهب متجاوزة حدًا يعرف بكارثة الإنتروبيا؛ وهي النقطة التي يصبح فيها الجسم الصلب ساخنًا جدًا، بحيث لا يقاوم الانصهار. إنها مثل نقطة الانصهار، ولكن للحالات القصوى التي لا تكون فيها الفيزياء تقليدية.&nbsp;&nbsp;في ظاهرة تسمى التسخين الفائق، يمكن تسخين الجسم الصلب بسرعة كبيرة، إذ لا تملك ذراته حينها الوقت للدخول في الحالة السائلة، قد تظل البلورات متماسكة متجاوزة نقطة انصهارها القياسية، وإن كان ذلك لمدة قصيرة جدًا من الزمن.&nbsp;&nbsp;يُعتقد عادةً أن الإنتروبيا تحدث عند ثلاثة أضعاف نقطة الانصهار القياسية، وباستخدام طريقة جديدة لحساب طاقة الأشعة السينية المنعكسة لقياس الطاقة الحرارية المُمتصة بدقة، وجد الفريق أنه من الممكن تسخين الذهب إلى 14 ضعف هذا الحد قبل أن ينصهر في النهاية.&nbsp;&nbsp;مع أن النتائج تبدو مفاجئة، لكنها لم تخرق أيًا من قوانين الديناميكا الحرارية، بل تُظهر فقط أن التفاعلات تحدث أحيانًا بسرعة كبيرة لا يمكن تطبيق قوانين الديناميكا الحرارية عليها، يبدو أن الذرات داخل الذهب لا تملك مكانًا تتحرك إليه لمدة قصيرة من الزمن، ما يسمح للطاقة الحرارية بالتبدد قبل أن ينهار الهيكل.&nbsp; استطاع الباحثون الوصول إلى درجة حرارة 19,000 كلفن، أي نحو 18,700 درجة مئوية أو ما يزيد قليلًا عن 33,700 درجة فهرنهايت، مع محافظة الذهب على هيكله الصلب لأكثر من 2 بيكو ثانية (البيكو ثانية هو جزء من تريليون من الثانية)، وهي مدة كافية لحث الباحثين على إعادة النظر في النماذج الحالية.&nbsp;&nbsp;يقول الباحثون في ورقتهم المنشورة: «لا يتجاوز هذا القياس الحدود المتوقعة سابقًا لظاهرة الإنتروبيا فحسب، بل يشير إلى عتبة أعلى بكثير للتسخين الفائق للمواد الصلبة، ما يعيد كتابة الفهم الأولي لاستقرار الطور الصلب تحت الظروف القاسية».&nbsp;إن الآثار المترتبة على ذلك مثيرة للاهتمام ومشوقة للفيزيائيين، إذ من الممكن ألا تمتلك بعض المواد الصلبة نقطة انصهار على الإطلاق، على الأقل عند تسخينها على نحو مفرط لفترات زمنية قصيرة جدًا.&nbsp;&nbsp;كتب الباحثون: «أظهرت تجاربنا بوضوح أنه من الممكن تجاوز الحد المقترح سابقًا لفرط التسخين بفارق كبير، وذلك عند تسخين المادة بسرعة كافية».&nbsp;هناك العديد من المجالات التي ستكون فيها هذه المعرفة الجديدة مفيدة، فإن عمليات التسخين فائقة السرعة تحدث في كل مكان بدءًا من تصادمات الكويكبات في الفضاء السحيق وصولًا إلى المفاعلات النووية هنا على الأرض، وسيملك العلماء الآن فهمًا أفضل لما يحدث داخل هذه الأحداث.&nbsp;&nbsp;يرغب الباحثون في معرفة ما إذا كانت المواد الصلبة الأخرى تتفاعل بنفس طريقة الذهب في الدراسات المستقبلية، إضافةً إلى استكشاف كارثة الإنتروبيا على نحو أكبر، أي إعادة رسم المخطط الذي يحدد متى لا يمكن المواد الصلبة أن تكون صلبة.&nbsp;&nbsp;صرح الفيزيائي توماس وايت من جامعة نيفادا لمجلة نيو ساينتست: «ربما ظننا أننا حللنا الأمر في الثمانينيات بفضل هذا الحد الأقصى من التسخين الفائق، لكني الآن أعتقد أن هناك سؤالًا مفتوحًا مرة أخرى مفاده: إلى أي مدى يمكنك تسخين شئ قبل أن ينصهر؟».&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;

الذهب يتحدى الحرارة الشديدة: تجربة علمية تكشف سلوكًا مدهشًا للذهب في أثناء التسخين الفائق

phphhfePz

&nbsp;<h1 class="ql-align-right ql-direction-rtl">علماء صينيون يصنعون في المختبر ألماسًا نيزكيًا يفوق صلابة ألماس الأرض</h1>&nbsp; &nbsp;ربما كشف فريق صيني السر وراء ألماس كانيون ديابلو الغريب، ذي الشكل السداسي عوضًا عن المكعب، فطالما كانت العملية وراء كيفية تشكل تلك البلورات محيرة حتى الآن.&nbsp;عادةً ما يُصنع الألماس من ذرات الكربون في ترتيب مكعب (مثل مكعبات ليغو مرصوصة بنمط مكعب)، لكن هناك نوع نادر وهو الألماس السداسي (الذرات مرصوصة بنمط يشبه شكل قرص العسل)، ويبدو أنه نشأ نتيجة اصطدام نيزك بالأرض مولّدًا حرارة وضغطًا فائقين.&nbsp;وُجد أول ألماس ذي هيكل سداسي في نيزك كانيون ديابلو الذي يُعتقد أنه ضرب الأرض قبل 50 ألف عام، وسقط في أريزونا.&nbsp;الآن، يزعم فريق مشترك من الخبراء من مركز علوم الضغط العالي وتكنولوجيا البحث المتقدم والأكاديمية الصينية للعلوم الخاصة بمعهد شيان للبصريات والميكانيكا الدقيقة، أنهم أعادوا صنع الألماس النيزكي المحير في المعمل.&nbsp;&nbsp;<h3 class="ql-align-right ql-direction-rtl">كشف أسرار النيزك</h3>&nbsp;يتكون أغلب الألماس تحت الأرض على عمق يقارب 150 كيلومترًا، حيث يمكن أن تصل الحرارة إلى أكثر من 2,000 درجة فهرنهايت (1,093 درجة مئوية). تتسبب الحرارة والضغط في هذا العمق بإعادة ترتيب ذرات الكربون لنفسها إلى شكل مكعب.&nbsp;على النقيض، يحتوي نيزك كانيون ديابلو على سلسلة من الألماس الفضائي الذي تشكّل في أثناء رحلته العنيفة إلى الأرض. الألماس الموجود داخل النيزك له هيكل بلوري سداسي يسمى لونسداليت، وهذا الهيكل البلوري يجعل الألماس أكثر صلابة من الشكل التقليدي بما يصل إلى 60% تقريبًا.&nbsp;منذ اكتشافه، كان هناك نقاش دام عقودًا حول ما إذا كان الألماس النيزكي موجودًا حقًا في شكله النقي، أو ما إذا كانت تلك البلورات مجرد مزيج بين الألماس المكعب والغرافيت.&nbsp;عادةً ما انتهت المحاولات السابقة لإيجاد إجابات بصنع ألماس مكعب عادي أو خليط غير متجانس. على سبيل المثال، نجح فريق في صناعته جزئيًا باستخدام البارود والغاز المضغوط على أقراص الغرافيت. مع ذلك، يبدو أن نجاح الفريق الصيني قد أنهى نقاشًا علميًا دام ستين عامًا.&nbsp;&nbsp;<h3 class="ql-align-right ql-direction-rtl">صناعة الألماس الفضائي</h3>&nbsp;طبقًا للتقارير، حاول الفريق أن يصنع بلورات ألماس سداسية نقية يبلغ عرضها 100 ميكرومتر تقريبًا، أي بسمك خصلة شعر بشرية. أُنجز ذلك باستخدام غرافيت أحادي البلورة شديد النقاء، مع فكرة أن الشوائب الأقل تعني فرصًا أقل للانحدار إلى الهيكل المكعب.&nbsp;وباستخدام هذا، طبق العلماء ضغطًا عاليًا قابلاً للتحكم وحرارة، إضافةً إلى حالات شبه هيدروستاتيكية (بمعنى أن الضغط متماثل في كل الاتجاهات). واستخدموا أيضًا أساليب أشعة سينية في الموقع في أثناء العملية لرصد التغير في وقته وضبط الظروف لصالح نمو الألماس السداسي.&nbsp;جذبت هذه الطفرة الأنظار بصفتها أول إثبات عيني أن الألماس السداسي موجود حقًا كهيكل مستقر ومميز. هذا أيضًا يدفع الحدود لما يعنيه مصطلح «فائق القساوة»، متجاوزًا خصائص الألماس المكعب العادي.&nbsp;بما أن الألماس السداسي الجديد المُصنع يعد بقساوة ومقاومة حرارية أعلى، يمكن أن يُستخدم في صناعة أدوات القطع، والطلاء المضاد للتآكل، وربما في الإلكترونيات المتطورة (الألماس موصل ممتاز للحرارة ويمكنه أن يتحمل ظروفًا متطرفة).&nbsp;وصرح هو كوانج ماو من الأكاديمية الصينية للعلوم: «يُتوقع أن يمهد هذا الألماس السداسي المُصنع طرقًا جديدة لتطوير مواد فائقة الصلابة وأجهزة إلكترونية متطورة».

علماء صينيون يصنعون في المختبر ألماسًا نيزكيًا يفوق صلابة ألماس الأرض

phpLwJuP6

<h1 class="ql-align-right ql-direction-rtl">لأول مرة.. علماء يرصدون ولادة ثقب أسود هائل!</h1> &nbsp;تُعد الثقوب السوداء فائقة الكتلة أحد أكبر الألغاز في الكون، هذه الأشياء الضخمة التي تزن بين ملايين إلى عشرات المليارات من وزن الشمس تقع تقريبًا في مركز كل مجرة، قلب الجاذبية الذي تدور حوله النجوم والكواكب و سحب الغاز المتلألئة في رقصة معقدة. ما لا نعرفه هو كيفية نشأة هذه الثقوب الهائلة، هل تنمو بتراكم بطيء للمادة من بذرة بحجم نواة نجمة مفردة؟ أم تتشكل مباشرةً من انهيار سحب عملاقة من المادة في الفضاء، كثيفة جدًا لدرجة أنها لا تستطيع مقاومة السحب للداخل تحت تأثير جاذبيتها. اكتشاف جديد ربما يعطينا جوابًا جزئيًا على الأقل. تحتوي مجرتان سافر ضوؤهما 8.3 مليار سنة على ما يعتقد علماء الفلك أنه ثقب أسود فائق الكتلة في طور التشكل. إذا كانت هذه هي الحالة، ستكون أول مرة نرى فيها هذه العملية بالفعل، قطعة حيوية وغير مسبوقة من أحجية تشكل الثقوب السوداء فائقة الكتلة. صرح الفلكي بيتر فان دوكوم من جامعة ييل: «نظن أننا نشهد ولادة ثقب أسود فائق الكتلة، وهو شيء لم يُرصد من قبل». وجد هذا الدليل القاطع مجرتين في طور التصادم موجهتين بطريقة تجعل شكلهما يشبه رمز ثمانية أو لانهاية. سمى الباحثون الجسم مجرة اللانهاية، واكتُشف بطريقة غريبة حقًا في أثناء مسح بيانات تليسكوب جيمس ويب. لكل من فصي المجرتين نواة متوهجة وفيها ثقب أسود فائق الكتلة، مع ذلك عندما يتداخل الفصان ويتقاطعان تُرى كتلة لامعة متوهجة. درس الباحثون هذا التكتل بأطوال موجية متعددة و ذُهلوا إذ وجدوا أثرًا لثقب أسود فائق الكتلة ثالث في المنتصف بين فصي المجرة على شكل لانهاية. اقترح تحليل دقيق للمادة حول الثقب الأسود أنه تشكل حديثًا، في منطقة ممتدة من الغاز الساخن، يقترح ذلك آلية جديدة في تكوين الثقوب السوداء على أساس نموذج الانهيار المباشر. «في هذه الحالة، اصطدمت المجرتان القرصيتان لتكونا الهيكل الحلقي للنجوم التي نراها، يرتطم الغاز في أثناء الاصطدام وينضغط في هاتين المجرتين، هذا الانضغاط ربما يكون كافيًا ليُشكل عقدة كثيفة ومن ثم تنهار إلى ثقب أسود. بينما تكون مثل هذه التصادمات أحداثًا نادرة، يُظن على نحو مماثل أن تكون كثافات الغاز المتطرفة شائعة في أثناء العهود الأولى للكون، عندما بدأت المجرات بالتشكل». طالما قُدمت التصادمات المجرية آلية لنمو الثقوب السوداء فائقة الكتلة، عندما يندمج كلا الجسمين تسحب ثقوبها السوداء المركزية بعضها دون هوادة، وفي النهاية تصطدم وتندمج لتُشكل ثقبًا أسود أكبر. يُعتقد أن تصادمات المجرات تمثل جزءًا مهمًا في كيفية نمو المجرات في الكون المبكر، وأن مجرتنا درب التبانة خضعت لبعض هذه الاندماجات. هذه الفرضية معقولة لكنها لا تجيب عن السؤال المتعلق بكيفية تشكل الثقوب السوداء الأقل ضخامة، لكنها لا تزال ثقوبًا سوداء فائقة الكتلة في مراكز هذه المجرات، تدعم مجموعة من الأدلة تجاه نموذج الانهيار، لكننا لم نرَ العملية مباشرةً. تقع مجرة اللانهاية في منتصف تاريخ الكون الذي يبلغ 13.8 مليار سنة. كان الكون في بداياته مليئًا بسحب كثيفة من غاز الهيدروجين التي ربما ارتطمت ببعضها مكونةً عُقدًا متصادمة بكميات هائلة من المادة بطريقة مماثلة، لذلك يمثل الاكتشاف حُجة مُقنعة لنموذج الانهيار المباشر في البداية المبكرة للكون.&nbsp;

وليد محمد عبد المنعم

الأعمال

موت عنيف لنجم في الفضاء يكشف نوعًا نادرًا من الثقوب السوداء

الذهب يتحدى الحرارة الشديدة: تجربة علمية تكشف سلوكًا مدهشًا للذهب في أثناء التسخين الفائق

علماء صينيون يصنعون في المختبر ألماسًا نيزكيًا يفوق صلابة ألماس الأرض

لأول مرة.. علماء يرصدون ولادة ثقب أسود هائل!