أكبر محاكاة للكون على الإطلاق تكشف عن “أسرار وجودية”

منصة الذكاء الاصطناعي ـ متابعات

أجرى علماء الفلك تجربة ضخمة بهدف الكشف عن أصل الكون والإجابة عن أسئلة حول تكوينه. واستخدموا لهذا الغرض محاكاة حاسوبية شاملة تسمى FLAMINGO (محاكاة هيكلية كاملة مائية واسعة النطاق مع رسم خرائط السماء بالكامل لتفسير ملاحظات الجيل التالي)، وقاموا بتشغيلها على كمبيوتر فائق السرعة في منشأة DiRAC في المملكة المتحدة. تم تصميم المحاكاة لحساب تطور جميع المكونات المعروفة للكون.

تتضمن المحاكاة الضخمة أكثر من 300 مليار جسيم، وتعادل كتلة المجرة الصغيرة، وتحتل حجم مكعب في الفضاء. تم تطوير رمز جديد يسمى SWIFT لتمكين المحاكاة، ويقوم بتوزيع العمل الحسابي على أكثر من 30 ألف وحدة معالجة مركزية بكفاءة.

تم نشر النتائج الأولية في ثلاثة أوراق بحثية، حيث تم وصف الطرق المستخدمة في الأولى، وعرض عمليات المحاكاة في الثانية، وتضمنت الثالثة نتائج تفسير البنية الشاملة للكون، بما في ذلك المادة المظلمة الباردة.

تم التركيز على تحليل “توتر سيغما 8″، الذي يعتبر تحديًا كبيرًا لنماذج المادة المظلمة الباردة للكون. ويعتمد هذا التحليل على قياس يسمى الخلفية الكونية الميكروية، وهي إشعاع خافت يملأ الكون منذ الانفجار الكبير.

وعلى الرغم من أن المادة المظلمة تلعب دورًا رئيسيًا في الجاذبية، إلا أن المادة العادية أيضًا تلعب دورًا مهمًا، ولا يمكن تجاهل مساهمتها في التنبؤات. تم إجراء سلسلة من عمليات المحاكاة لتحليل تأثير المادة المظلمة والمادة العادية والنيوترينوات، وتم تغيير معاملات الثلاثة لمعرفة كيف يؤثر ذلك على النتائج النهائية.

وأوضح العلماء أنهم لم يتمكنوا حتى الآن من حل توتر سيغما 8، ولكنهم يأملون أن تساعد مصورة محاكاة FLAMINGO في تحليل هذا التوتر بطرق جديدة. ومن المتوقع أن تساهم النتائج في فهم أصل الكون وتكوينه بشكل أفضل.

تعد هذه المحاكاة الضخمة خطوة هامة في فهمنا للكون وأسراره الوجودية. ومن المحتمل أن تساهم النتائج في تحسين نماذجنا الحالية للكون وتوضيح بعض الألغاز المستمرة في علم الفلك.

على مستوى أوسع، تعتبر المحاكاة والتجارب الكبيرة مثل هذه جزءًا من الجهود المستمرة لفهم الكون والإجابة على أسئلة أساسية حول الحياة والوجود. يوفر العلماء والباحثون بيانات جديدة وأدوات متقدمة لتوسيع معرفتنا وإلقاء الضوء على أسرار الكون العميقة.

مع مرور الوقت واستمرار التقدم في مجال العلم، نأمل أن تستمر هذه الجهود في توفير إجابات أكثر دقة وشمولًا لأسئلتنا حول الكون ومكوناته. ومن المثير للأمل أن تؤدي تلك الاكتشافات والمعرفة الجديدة إلى تقدم هائل في فهمنا للكون ومكانتنا فيه.

ويقول العلماء الذين يدرسون بيانات المركبة الفضائية لحفرة غير عادية بالقرب من منطقة مشرقة على شكل قلب على كوكب بلوتو تسمى “سبوتنيك بلانيتيا”، إنهم ربما عثروا على بركان هائل من المحتمل أن يكون قد اندلع قبل بضعة ملايين من السنين فقط.

وقد يبدو ذلك منذ زمن بعيد، لكن من الناحية الكونية، فهو حديث جدا مقارنة بعمر النظام الشمسي الذي يبلغ أكثر من 4.5 مليار سنة.

وأفادت مجموعة العلماء الأمريكيين عن وجود حفرة غير عادية على سطح بلوتو، والتي يمكن أن تكون بركانا هائلا. وهذا الهيكل المسمى “كيلادزه” محاط بحدود يبلغ قطرها 44 كيلومترا وارتفاعها 3 كيلومترات. ووفقا للعلماء، تقع هذه الفوهة البركانية في منطقة وعرة في منطقة “هايابوسا تيرا”، الواقعة شرق “سبوتنيك بلانيتيا”.

وبدلا من الصخور المنصهرة التي تنفجر من براكين الأرض، يبدو أن فوهة “كيلادزه” قد قذفت حمما جليدية على سطح بلوتو في عملية تُعرف باسم “البراكين الجليدية”.

ويُعتقد أن هذه العملية التي تحدث أيضا على أقمار عمالقة الغاز في نظامنا الشمسي، ومن المحتمل أنها خلقت تضاريس غامضة أخرى على بلوتو، قد دفعت المياه من المحيط المخفي تحت سطح الكوكب إلى سطحه، وأعادت تشكيله عبر ملايين السنين.

تتطلب البراكين نوعا ما من مصادر الحرارة لتنفجر، لذا فإن النشاط الأخير على بلوتو يشير إلى أن هناك حرارة متبقية في باطن الكوكب القزم أكثر مما كان يُعتقد سابقا.

وقام العلماء بتحليل الصور التي التقطتها مسبار “نيو هورايزنز” لفوهة كيلادزه أثناء تحليقه فوق بلوتو في عام 2015.

وفي حين أن الحفرة بدت في البداية مشابهة لتلك التي تخلفها التأثيرات النيزكية، فقد بدا أنها تفتقد قمة مركزية، وهي عنصر مميز للفوهات. كما بدت أيضا ممدودة بعض الشيء، بما يتوافق مع الحركات التي سببتها القوى التكتونية من داخل بلوتو، وفقا للدراسة الجديدة، التي لم تتم مراجعتها بعد.

ومعظم سطح بلوتو مغطى بجليد الميثان والنيتروجين، لذا فإن “التلميح الذي يشير إلى أن كيلادزه مختلف” عن بقية سطح بلوتو يشير إلى الوجود القوي لجليد الماء حول الحفرة، كما قال ديل كروكشانك، المؤلف الرئيسي للدراسة، والأستاذ بجامعة هارفارد. مضيفا: “يبرز الجليد المائي بوضوح من جليد الميثان الذي يغطي جزءا كبيرا من سطح الكوكب”.

ويميل محور بلوتو بزاوية حادة تبلغ 120 درجة، ما يعني أنه يدور على جانبه تقريبا، ما يؤدي إلى تغيرات جذرية في المناخ أثناء دورانه حول الشمس. ونتيجة لذلك، يتصاعد جليد الميثان إلى ضباب من الهيدروكربونات في الغلاف الجوي للكوكب القزم، وبعضها يهطل على شكل ثلج و يغطي سطحه.

وعلى مدى عمر بلوتو الذي يبلغ 4.6 مليار سنة، يقدر العلماء أن طبقة جليد الميثان هذه لا بد أن يصل سمكها إلى 14 مترا (46 قدما) على الأقل.

هذا المحتوى تم بمعرفة وحدة الذكاء الاصطناعي