Digital Tهينك Tank (DTT)

لقد قام العلماء بحساب كمية المادة في الكون بدقة

من أهم أهداف علم الفلك قياس كمية المادة الإجمالية في الكون بدقة. هذه مهمة صعبة للغاية حتى بالنسبة لعلماء الرياضيات الأكثر تقدمًا. أجرى فريق من العلماء من جامعة كاليفورنيا في ريفرسايد مثل هذه الحسابات مجلة الفيزياء الفلكية صدر. وجد فريق العلماء أن المادة المعروفة تشكل 31٪ من إجمالي كمية المادة والطاقة في الكون. 69٪ المتبقية هي المادة المظلمة والطاقة.

المادة المظلمة

- إذا كانت كل المادة الموجودة في الكون موزعة بالتساوي في الفضاء ، فسيكون هناك في المتوسط ​​حوالي ست ذرات هيدروجين لكل متر مكعب ، "كما يقول كبير الباحثين محمد عبد الله من جامعة كاليفورنيا ، ريفرسايد. ومع ذلك ، يؤكد العالم ، أن معظم المادة هي في الواقع مادة مظلمة هي - لذلك لا يمكننا التحدث حقًا عن ذرات الهيدروجين ، ولكن عن المادة التي لم يفهمها علماء الكون بعد "، كما يقول. لا تصدر المادة المظلمة الضوء أو تعكسه ، مما يجعل رؤيتها صعبة للغاية. لكن وجودهم يتعرض للخيانة من خلال آثار الجاذبية. هذه هي الطريقة التي يشرح بها العلماء الانحرافات في دوران المجرات وحركة المجرات في عناقيد المجرات. لا يزال العلماء يحاولون معرفة طبيعة المادة المظلمة بالضبط وما الذي يخلقها ، لكن على الرغم من سنوات من البحث ، فإنهم يقفون على الفور.
يُعتقد أن المادة المظلمة في الكون ليست باريونية. من المحتمل أنها تتكون من جسيمات دون ذرية لم تكتشف بعد. ولكن نظرًا لأنه لا يتفاعل مع الضوء مثل المادة العادية ، فلا يمكن ملاحظته إلا من خلال تأثيرات الجاذبية ، والتي لا يمكن تفسيرها ما لم يكن هناك مادة أكثر مما يمكن رؤيته. لهذا السبب ، يعتقد معظم الخبراء أن المادة المظلمة موجودة في كل مكان في الكون ولها تأثير قوي على هيكلها وتطورها.
يوضح عبد الله أن إحدى التقنيات الجيدة لتحديد الكمية الإجمالية للمادة في الكون هي مقارنة عدد المجرات المرصودة مقابل وحدات الحجم المختارة والنماذج الرياضية. نظرًا لأن المجرات الحديثة تتكون من مادة تغيرت على مدى مليارات السنين بسبب الجاذبية ، فمن الممكن التنبؤ بكمية المادة في الكون.


- المزيد من المادة ستخلق المزيد من العناقيد ، "يقول عبد الله. - كان التحدي الذي يواجه فريقنا هو قياس عدد مجموعات المجرات لإجراء مزيد من الحسابات. ومع ذلك ، من الصعب قياس كتلة العنقود بدقة لأن معظم المادة مظلمة مهم لذلك لا يمكننا رؤيتهم من خلال التلسكوبات ".

مصدر الصورة: Pixabay


قياس كتلة الكون



طور فريق من علماء الفلك لأول مرة أداة لقياس كتلة المجرات. ثم قام العلماء بتطبيقه على البيانات التي تم جمعها سابقًا بواسطة Sloan Digital Sky Survey (SDSS) ، وهو كتالوج متاح للجمهور للمجرات المعروفة. أخيرًا ، أجروا عمليات حسابية ومحاكاة لتحديد الكمية الإجمالية للمادة في الكون.

- لقد نجحنا في أخذ أحد أكثر القياسات دقة في تاريخ هذا النوع من الأبحاث - أقنعنا المؤلف المشارك للنشر ، البروفيسور جيليان ويلسون. - بالإضافة إلى ذلك ، أعطت الطريقة التي استخدمناها نتيجة مشابهة للتقنيات الأخرى ".

- كانت الميزة الكبرى لتقنيتنا هي أنه يمكننا تحديد كتلة كل عنقود على حدة بدلاً من الاعتماد على المزيد من الأساليب الإحصائية غير المباشرة "، كما يقول أناتولي كلاين ، خبير في المحاكاة الرياضية والمؤلف المشارك للدراسة.
بفضل مجموعة القياسات من العديد من الفرق التي تستخدم تقنيات مختلفة ، وجد العلماء أن المسألة المعروفة لنا تبلغ حوالي 31,5 بالمائة. (زائد ناقص 1,3٪) من كل المادة والطاقة في الكون. يعتقد علماء الكونيات أن 20٪ فقط من هذه المادة هي مادة عادية ، أي الباريون المكون من مجرات أو نجوم أو ذرات. الباقي ، 80٪ ، مادة مظلمة.