محاكاة تكشف إشارات المادة المظلمة من عصور الظلام في الكون

تشير محاكاة حاسوبية جديدة إلى أن إشارة راديوية خافتة من عصور الظلام في الكون المبكر قد تحمل آثارًا قابلة للكشف للمادة المظلمة. يتنبأ باحثون من جامعات يابانية بتغيرات في هذه الإشارة بطول 21 سنتيمتر قد تكشف خصائص المادة الخفية. قد يلتقط تلسكوبات راديوية قمرية هذه الأصداء قريبًا لاستكشاف أسرار كونية.

نشأ الكون قبل 13.8 مليار سنة في الانفجار العظيم، وهو توسع متفجر وضع الأساس لتطور الكون. بعد حوالي 400,000 سنة، مع برودة الكون وتكون الذرات، دخل في عصور الظلام—فترة استمرت 100 مليون سنة من الظلام قبل أن تضيء النجوم الأولى الفراغ. خلال هذه الحقبة الصامتة، يُعتقد أن ذرات الهيدروجين أصدرت موجات راديو خفيفة بطول موجة 21 سنتيمتر. هذه الإشارات الخافتة، المحفوظة عبر مليارات السنين، تقدم نافذة على طفولة الكون. استخدم فريق من جامعة تسوكوبا وجامعة طوكيو محاكاة متقدمة على حواسيب فائقة لنمذجة كيفية تفاعل هذه الانبعاثات مع المادة المظلمة، التي تشكل نحو 80 في المائة من مادة الكون لكنها لا تزال غير مكتشفة مباشرة. تتوقع النماذج درجة حرارة سطوع متوسطة للإشارة تبلغ حوالي 1 ملي كلفن عبر السماء. قد تُدخل تأثيرات المادة المظلمة تقلبات بنفس الحجم تقريبًا، مما يوفر أدلة على كتلة الجسيمات وسرعتها. من خلال مراقبة الإشارة عبر نطاق ترددي واسع حول 45 ميغاهرتز، يأمل الفلكيون في فك شيفرة هذه الأنماط. إن الكشف من الأرض صعب بسبب الضوضاء الجوية والتكنولوجية. لذا، ينتقل التركيز إلى القمر، حيث تخطط مهمات مثل مشروع تسوكويومي الياباني لنشر تلسكوبات راديوية في بيئة خالية من التداخلات. النجاح هنا قد يضيء دور المادة المظلمة في تشكل الكون. تظهر النتائج في مجلة Nature Astronomy، مشددة على إمكانية إشارة 21 سنتيمتر كأداة لعلم الكونيات.

مقالات ذات صلة

قد يكون علماء الفلك قد التقطوا لمحة من المادة المظلمة من خلال انبعاثات أشعة غاما اكتشفتها تلسكوب فيرمی التابع لناسا. دراسة بقيادة تومونوري توتاني تشير إلى أن هذه الإشارات تنشأ من تصادم جسيمات ضخمة تتفاعل بشكل ضعيف في درب التبانة. رغم أنها واعدة، إلا أن النتائج تحتاج إلى تحقق إضافي لتأكيد وجود المادة المظلمة.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

يطور فيزيائيون في جامعة تكساس إيه آند إم كاشفات حساسة للغاية لاكتشاف طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة، التي تشكلان 95% من الكون. بقيادة الدكتور روباك ماهاباترا، تهدف هذه الجهود إلى اكتشاف تفاعلات جسيمات نادرة تحدث نادراً. العمل، الذي ظهر في Applied Physics Letters، يبني على عقود من البحث في ألغاز كونية.

اكتشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب هابل الفضائي التابع لوكالة ناسا مجرة باهتة تُدعى CDG-2، تقع على بعد 300 مليون سنة ضوئية في عنقود البرسوس، وتتكون تقريباً بالكامل من المادة المظلمة. اعتمد الاكتشاف على كشف أربعة كتل كروية كروية بدلاً من النجوم الباهتة للمجرة. يبرز هذا الاكتشاف دور المادة المظلمة في المجرات ذات السطوع السطحي المنخفض.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

كشف الفلكيون عن أكبر صورة راديوية منخفضة التردد لدرب التبانة، تقدم رؤى غير مسبوقة لتكون النجوم وبقايا النجوم. تم إنشاء الصورة باستخدام بيانات من التلسكوبات الأسترالية، وتكشف عن هياكل مجرية مخفية بلون راديوي حيوي. يعزز هذا الاختراق فهم دورات حياة النجوم في المجرة.

 

 

 

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض