العاب بنات

14 -03 -2008, 09:44 AM

تفسير المادة المظلمة قد يكمن في أصل النجوم

إن بعض النجوم التي تشكلت مبكراً في تاريخ تطور الكون قد لا تزال مضيئة حتى الآن، طبقاً لبعض النماذج الحاسوبية. وإن إيجاد هذه النجوم القديمة قد يكشف شيئاً ما حول طبيعة المادة المظلمة.
إن ماهية المادة المظلمة ما زالت غامضة. ويعتقد العلماء بأنها تشكل معظم الكتلة المادية في الكون إلا أنها غير مرئية بالنسبة للأجهزة الرصدية. ويرجح المنظرون بأن هذه المادة المظلمة قد لعبت، خلال مرحلة طفولة الكون، دوراً كنقاط تجمع جاذبي قامت فيه بتجميع المادة العادية - المرئية - حولها والمكونة من الهيدروجين والهيليوم والليثيوم. وقد شكلت هذه الغازات لاحقاً النجوم الأولى، مما أنار الكون وأنهى عصر الظلمات القصير فيه.

وكان العلماء يحاولون معرفة ما إذا كانت المادة المظلمة باردة أم فاترة . وطبقاً لدورية ساينس Science، فإن أحد نماذج تشكل النجوم يشير إلى طريقة للتمييز بين هذين الخيارين. أما الخيار الثالث - أي المادة المظلمة الساخنة فمستبعد حالياً.
وقد يعطينا هذا البحث أيضاً تقديرات أكثر دقة للفترة الزمنية التي احتاجتها النجوم الأولى لكي تتكون وتضيء بعد الانفجار الأعظم ، عدا عن مساعدتنا في تفسير كيفية تشكل الثقوب السوداء هائلة الكتلة.
إن جاذبية المادة المظلمة قد أرست النجوم الأولى في أماكنها حتى تتشكل، إلا أن طاقتها قد أثرت في كيفية تولد تلك النجوم وأماكن توزعها، طبقاً لهذا البحث الجديد. إن أحد أشهر المرشحين للمادة المظلمة هو جسيم ثقيل نسبياً يدعى بالنيوترالينو neutralino (ولا ينبغي خلطه مع جسيم النيوتيرينو neutrino). وهو يتحرك ببطء بسبب ثقله. وباستعمال لغة الديناميكا الحرارية، يسمي العلماء هذا النوع بالمادة المظلمة الباردة. فالبرودة هي طريقة للتعبير عن بطء حركة هذه الجسيمات قياساً بسرعة الضوء طبقاً لفولكر بروم، الفلكي في جامعة تكساس، والذي لم يكن معنياً مباشرة في هذه الدراسة.
طبقاً لنماذج المادة المظلمة الباردة، انتشرت المادة المظلمة في أنحاء الكون بشكل تموجات، مما أدى إلى انهيارها بشكل بنىً شبه كروية مشكلة بذلك الآبار التي قامت بتجميع الغاز الذي قام بتوليد النجوم. وكنتيجة لذلك، فقد تجمعت النجوم الوليدة الأولى في الكون بشكل فتائل.
أما النماذج البديلة - أي تلك الخاصة بالمادة المظلمة الدافئة - فتقترح أن تكون جسيمات المادة المظلمة خفيفة جداً وتتحرك في الفضاء بسرع كبيرة (ولكن أقل من سرعة الضوء). وتتنبأ تلك النماذج بأن المادة المظلمة لا تشكل آباراً وإنما بنىً خيطية دقيقة تتجمع عليها النجوم الوليدة كلآلئ على وتر. ويعلق ليانغ جاو من جامعة دورهام قائلاً يصل طول هذه الخيوط الدقيقة إلى نحو 9000 سنة ضوئية. بالمقابل، فقد لاقت نماذج أخرى - عرفت بالمادة المظلمة الساخنة - قبولاً لبعض من الوقت، ثم تم دحضها من خلال الأرصاد الفلكية. وتفترض هذه النماذج أن المادة المظلمة مكونة من جسيمات سريعة الحركة للغاية - تتحرك أساساً بسرعة الضوء. إلا أن الكون كان سيبدو مختلفاً تماماً لو صحت هذه النماذج يقول بروم.
وطبقاً لنموذج المادة المظلمة الباردة، فإن النجوم الأولى في الكون ينبغي أن تكون عملاقة وبكتل قد تصل إلى مائة ضعف كتلة الشمس للنجم الواحد. كما ينبغي لتلك النجوم أن تسطع بشكل هائل وأن تحرق وقودها النووي بشكل أسرع من النجوم التي ولدت لاحقاً. وبالتالي فإن تلك النجوم لم يعد لها وجود حالياً.
وبالمقابل، فإن سيناريو المادة المظلمة الدافئة يتنبأ بأن كتل النجوم الأولى ينبغي ألا تزيد على 10 كتلة شمسية للنجم الواحد. علماً بأنه كلما قلت كتلة النجم فإنه يعمّر لفترة أطول.
بالتالي، بينما تكون النجوم العملاقة التي تنبأت بها نماذج المادة المظلمة الباردة قد اختفت منذ أمد بعيد، فإن بعض النجوم الأصغر كتلة التي تنبأت بها نماذج المادة المظلمة الدافئة لا بد وأن تكون موجودة حتى الآن، ومن الممكن رصدها باستعمال تلسكوبات الفضاء المستقبلية.
ويعلق بروم على ذلك بقوله إذا كانت لنجمة ما أن تعيش منذ بدء الكون وحتى الآن، فلا بد وأن تقل كتلتها عن كتلة الشمس. وإن وجد العلماء بعض تلك النجوم، فإنها ستشكل دعامة قوية لنموذج المادة المظلمة الدافئة. ويمكن لمثل هذه النجوم الأولية أن توجد في مكان ما في مجرتنا يضيف الباحث توم ثيونز من جامعة دورهام.
ومن ناحية أخرى، يمكن لنموذج المادة المظلمة الدافئة أن يفسر وجود الثقوب السوداء العملاقة، والتي يعتقد بوجودها في مراكز الكثير من المجرات العملاقة - إن لم يكن في مراكزها كافة. وقد تصل كتلة الثقب الأسود العملاق إلى مليار كتلة شمسية، وبالتالي فهو بحاجة إلى بذور كبيرة الكتلة حتى يتشكل وينمو.
وطبقاً لنموذج المادة المظلمة الدافئة، فإن من الممكن لمجموعة من النجوم أن تنهار على نفسها متسببة في أن تتصادم ببعضها البعض بشكل درامي ومشكلة بذرة كبيرة بما يكفي لتنامي ثقب أسود عملاق. وأما في النموذج البديل - الخاص بالمادة المظلمة الباردة، فإنه لا يمكن للنجوم العملاقة لوحدها أن تشكل بذوراً كافية لتوليد ثقوباً سوداء عملاقة، فالإطار النظري الحالي لا يستطيع تفسير تشكل مثل هذه الأجرام.
ويعتقد بروم بأن النموذج الجديد لتشكل النجوم ذو قيمة كبيرة، لأنه يبين بأن أصغر الجسيمات في الكون قد يكون لها أثر هائل في تشكل البنى واسعة النطاق.
ولرؤية هذا الأثر، على العلماء أن يعودوا إلى البداية المبكرة للكون. فكلا نموذجي المادة المظلمة - الباردة والدافئة - يرسمان صورة متقاربة للكون كما نراه حالياً، مع العدد نفسه من المجرات وتوزيعها. لذا يقول بروم عليك العودة إلى البدايات الأولى للكون، عند نهاية العصور المظلمة، لكي ترى أثر هذه الجسيمات. فلو نظرت إلى الخطوات الأولى في تراكم البنى الكونية لرأيت تفاعل الكوزمولوجيا (علم الكون) مع فيزياء الجسيمات الدقيقة، وهو شيء جد رائع!

تحياتي//نوسة

__________________

البحث عن مواضيع لنفس العضو

__________________

العاب بنات

19 -03 -2008, 10:09 PM

سبحان من خلق فأبدع!
سلمت يمناكِ غاليتي على الطرح المميز وفي موازين حسناتكِ

__________________

البحث عن مواضيع لنفس العضو

__________________

العاب بنات

20 -03 -2008, 09:46 PM

وسلمت يمناكِ عزيزتي,,
كل الشكر,,

تحياتي//نوسة

__________________

البحث عن مواضيع لنفس العضو

__________________

العاب بنات

منتدى ماجده أضف للمفضلة
كلمة مرور المنتدى كلمة مرور مكتوب

أدوات الموضوع
مشاهدة صفحة طباعة الموضوع أرسل هذا الموضوع إلى صديق

تفسير المادة المظلمة قد يكمن في أصل النجوم

رياضيات - علوم - فيزياء - كيمياء

العاب بنات