العيون الخيرية تقدم مساعدات إيجار لأكثر من 40 أسرة بمبلغ تخطى 70 ألف ريال       بالصور .. وفد الأحساء يتألق في ملتقى ألوان بالرياض       المجتمع الأحسائي - عين على الحاضر ونظرة إلى المستقبل       العمير : تمديد نكليف الكليب مديرا لمستشفى مدينة العيون       مدير الشؤون الصحية بالأحساء العمير : تمديد تكليف الصالح مديرًا لمستشفى العمران العام       على مستوى المملكة مستشفى الولادة والأطفال بالأحساء يحصد المركز الرابع       أدبي الأحساء يطلق مسابقة مبادرات شبابية لخدمة اللغة العربية       بالأمس ... "المحاور الناجح " أمسية للمستشار معصومة العبدالرضا       الشيخ اليوسف: توقير الكبير سناً أو شأناً يعزز من ثقافة الاحترام والإكرام بين الناس       تقديس اللغة       تقديس اللغة       واحة العطاء ... عاصمة السياحة العربية 2019       إطلاق الهاتف الاستشاري الخاص بمرحلة الطفولة في جمعية العيون الخيرية       ( رجال صدقوا) عبدالله الخلف أنموذجاً       مداد العارفين لشيخ المؤرخين (للسيد عادل الحسين )      

كشف اسرار الكون: التنفيض للحصول على بصمات أول نجوم في الكون

كشف اسرار الكون: التنفيض للحصول على بصمات أول نجوم في الكون

استخدم فريق بقيادة جامعة  ولاية اريزونا علوم   الفلك الإشعاعي ( الراديوي)  للإجابة على الأسئلة التي تأمٌل فيها علماء الفيزياء الفلكية منذ فترة طويلة
منذ زمن  بعيد، حوالي ٤٠٠  ألف  سنة بعد بداية الكون - الانفجار الكبير - كان الكون مظلماً. لم تكن هناك نجوم أو مجرات،  ومُلأ الكون في المقام الأول بغاز الهيدروجين المحايد.
ثم، خلال  ال ٥٠ - ١٠٠ مليون سنة التي تلت ذلك، جرّت الجاذبية ببطء المناطق الغازية الأكثر كثافة  معاً حتى جاءت على بعضها   البعض في بعض الأماكن  لتشكل النجوم الأولى.


 

  
ما هو شكل  تلك النجوم الأولى  ومتى تكونت؟ كيف أثرت على بقية الكون؟ هذه هي الأسئلة التي تأمّل فيها علماء الفلك وعلماء الفيزياء الفلكية منذ فترة طويلة
والآن، وبعد ١٢ عاما من الجهد التجريبي، اكتشف فريق من العلماء، بقيادة  فلكي  كلية  استكشاف  الأرض والفضاء جود بومان، في جامعة ولايةأريزونا ، مؤشرات عن أقدم النجوم في الكون. وباستخدام الإشارات الراديوية ( الإشعاعية) ، يوفر الكشف أول دليل على أقدم الأسلاف في شجرة العائلة الكونية، حيث ولد بعد  ١٨٠ مليون سنة   من بدء الكون.
وقال بيتر كوركزينسكيً مسؤول برنامج مؤسسة العلوم الوطنية الذي  دعم هذه الدراسة"كان هناك تحد تقني كبير لعمل   هذا الكشف، حيث يمكن أن تكون مصادر الضوضاء  ألف مرة أكثر إشراقا من الإشارة [ مما يصعب كشف  الأشارة]  - إنها مثل ان تكون  في قلب إعصار وتحاول  سماع رفرفة جناح طائر الطنان" ، . "هؤلاء الباحثون الذين كان معهم هوائي راديو صغير في الصحراء شاهدوا  أبعد من التليسكوبات الفضائية الأقوى، فاتحين  نافذة جديدة على الكون القديم".
علم الفلك الراديوي ( الإشعاعي)
ومن أجل العثور على هذه البصمات، استخدم فريق بومان جهازاً أرضياً يسمى المطياف الراديويradio spectrometer,،   موجوداً في مرصد الفلك الراديوي  التابع لوكالة  العلوم الوطنية الأسترالية (CSIRO) في مرصاد مورشيسبن للفلك الراديوي (MRO) في   غرب أستراليا ومن خلال تجربتهم لاكتشاف بصمة  EoR الشاملة  في  (EDGES)، قام الفريق بقياس متوسط الطيف الراديوي على جميع الإشارات الفلكية المستلمة في معظم سماء نصف الكرة الجنوبي، والبحث عن تغيرات صغيرة في القوة كدالة لطول   الموجة (أو التردد).
الإشارات التي تم كشفها من قبل مطياف الراديوي في هذه الدراسة جاءت من غاز الهيدروجين البدائي الذي ملأ الكون الجديد  والموجود بين كل النجوم والمجرات. تحتوي هذه الإشارات على ثروة من المعلومات التي تفتح نافذة جديدة عن  كيف تشكلت النجوم القديمة  - وبعد ذلك كيف تكونت وتطورت الثقوب السوداء والمجرات   .
وقال بومان "من غير المحتمل ان نكون قادرين على رؤية اى وقت أسبق  فى تاريخ النجوم فى حياتنا". "هذا المشروع يدل على أن تقنية جديدة واعدة يمكن أن تعمل وتمهد الطريق لعقود من الاكتشافات  الفلكية الجديدة."
هذا الكشف يسلط الضوء على الهدوء الراديوي ( الإشعاعي)  الإستثنائي ل MRO ، لاسيما أن ميزة وجدت من قبل EDGES تتداخل مع نطاق الترددات المستخدمة من قبل محطات راديو  ال FM . وتحد   التشريعات الوطنية الأسترالية من استخدام مرسلات الراديو في حدود 161.5 ميل (260 كيلومتر) من الموقع، مما يحد بدرجة كبيرة من التداخل الذي يمكن أن يلغي مراقبات  المرصد الفلكي الحساس.
وقد نشرت نتائج هذه الدراسة مؤخرا في مجلة ناتشر  ( يمكن مراجعتها على هذا العنوان:https://www.nature.com/articles/d41586-018-02616-8) من قبل بومان، مع المؤلفين المشاركين آلان روجرز من مرصد هايستاك التابع لمعهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وراؤول مونسالف من جامعة كولورادو، وتوماس موزدزن ونيفيدتا ماهيش أيضا من كلية  استكشاف الأرض و الفضاء التابعة لجامعة اريزونا   .
نتائج غير متوقعة
وتؤكد النتائج التوقعات النظرية العامة لمتى  تكونت  النجوم الأولى وأهم الخصائص البسيطة للنجوم القديمة .
يقول روجرز: «ما يحدث في هذه الفترة هو أن بعض الإشعاع من النجوم الأولى جداً يبدأ في السماح للهيدروجين بأن يُرى"، و يدفع الهيدروجين ليبدأ في امتصاص إشعاع الخلفية، لذلك تستطيع ان تبدأ في  رؤيتها في الصورة الظلية، في  ترددات راديوية معينة. هذه هي أول إشارة حقيقية على ان    النجوم  بدأت في التكون، وبدأت  في التأثير على الوسط من حولها. "
من حين  حولنا  نظامنا ( جهازنا)  إلى هذا  النطاق المتدني، بدأنا رؤية الأشياء التي شعرنا انها قد تكون بصمة  حقيقية "يقول روجرز ." رأينا  انه انخفض بنحو قوي  على  ٧٨ ميغاهرتز تقريباً، وأن التردد يتوافق مع ما يقرب من ١٨٠ مليون سنة بعد الانفجار الكبير. من حيث  الاكتشاف المباشر  للإشارة من غاز الهيدروجين نفسه ، فهذا يجب   أن يكون أقدم  وقت ممكن.
 "الدراسة أيضا كشفت أن الغاز في الكون ربما كان  أكثر برودة مما كان متوقعا - أقل من نصف  درجة الحرارة المتوقعة، مما يشير إلى  إما جهود علماء الفلك 'النظرية  قد تجاهلت  شيئاً كبيرا  أو أن هذا قد يكون أول دليل على الفيزياء  غير القياسية non-standard physics : على وجه التحديد،  الباريوناتbaryons (المادة العادية - الجسيمات تحت الذرية ك نيوكليون nucleon أو هايبيرون hyperon, لها كتلة اكبر أو مساوية لكتلة البروتون) قد تكون تفاعلت مع المادة المظلمة وببطء فقدت الطاقة إلى المادة المظلمة في  الكون القديم، وهو مفهوم  اقترحه في الأصل ريمان باركانا Rennan Barkana  من جامعة تل أبيب.
وقال بومان: "لو  تؤكد من فكرة بركانا، فقد تعلمنا شيئا جديدا وأساسيا حول المادة المظلمة الغامضة التي تشكل ٨٥ في المائة من المادة  في الكون، مما يوفر أول لمحة عن فيزياء فيما وراء  النموذج القياسي".
الخطوات التالية في هذا الخط من البحث هي جهاز  آخر لتأكيد كشف هذا الفريق  والاستمرار  في  تحسين أداء الأجهزة ، بحيث يمكن معرفة  المزيد عن خصائص النجوم القديمة.
وقال بومان "لقد عملنا بجد على مدى العامين الماضيين للتحقق من صحة الكشف، لكن  وجود  مجموعة اخرى تؤكد ذلك بشكل مستقل يعتبر  جزءًا  حاسماٌ من العملية العلمية".
كما يود بومان أن يرى تسارعا في الجهود المبذولة لإحضار  تلسكوبات راديوية جديدة مثل   جيل  الهايذروجين منظومة  إعادة التأين (Hydrogen Epoch of Reionization Array (HERA) ) ومنظومة الموجة الطويلة لأوينز ڤالي OVRO-LWA.
واضاف "اننا نعلم أن هذه الاشارة موجودة، لذلك يتعين علينا ان نحضر   تليسكوبات راديوية جديدة بسرعة والتي  ستتمكن من التقاط الإشارة  بشكل اكثر عمقا".
يوتيوب من موقع مجلة نتشر 

 

 



التعليقات


يرجى الإطلاع على شروط التعلقات

عرض الأسم

عرض الأسم

عرض البريد

رمز التحقق