من أجل فهم ديناميكيات التلألؤ.. العلماء يترجمون الموجات الحرارية داخل النجوم إلى أصوات
تاريخ النشر: 4th, August 2023 GMT
تبدو لنا النجوم متلألئة لأن غلافنا الجوي يحني ضوءها أثناء انتقاله إلى الأرض. لكن النجوم لديها أيضًا "وميض" نتيجة لموجات غازية متموجة على أسطحها، غير محسوسة بالنسبة للتلسكوبات الحالية المرتبطة بالأرض.
وفي دراسة جديدة، طور فريق من الباحثين من جامعة نورث وسترن الأميركية أول محاكاة ثلاثية الأبعاد لتموج الطاقة من قلب نجم ضخم إلى سطحه الخارجي.
وفي سابقة أخرى، حول الفريق أيضا موجات الغاز هذه إلى موجات صوتية سعيا لمعرفة ما يمكن أن يكون عليه الصوت الداخلي للنجوم و"الوميض". وقد نُشرت نتائج الدراسة يوم 27 يوليو/تموز الماضي في دورية "نيتشر أسترونومي".
ويقول إيفان أندرس من نورث وسترن الذي قاد الدراسة "تؤدي الحركات في قلب النجوم إلى إطلاق موجات مثل تلك الموجودة في المحيط. وعندما تصل الموجات إلى سطح النجم، فإنها تجعله يومض بطريقة قد يتمكن علماء الفلك من ملاحظتها".
وأضاف "لأول مرة قمنا بتطوير نماذج حاسوب تسمح لنا بتحديد مقدار وميض النجم نتيجة لهذه الموجات. ويسمح هذا العمل للتلسكوبات الفضائية المستقبلية باستكشاف المناطق المركزية، حيث تشكل النجوم العناصر التي نعتمد عليها للعيش والتنفس".
الموجات تصنع الحرارة التي تنتج الوميضولفهم الأمر، يشرح البيان الصحفي أن جميع النجوم لها منطقة حمل حراري، وهي مكان غير منظم، حيث تتماوج الغازات لدفع الحرارة إلى الخارج. وبالنسبة للنجوم الضخمة (النجوم التي تبلغ كتلتها على الأقل 1.2 مرة كتلة شمسنا) فإن منطقة الحمل الحراري هذه تقع في نواتها.
ويقول أندرس "الحمل الحراري داخل النجوم مشابه للعملية التي تغذي العواصف الرعدية" حيث يسقط الهواء البارد ليسخن ويرتفع مرة أخرى، وهي عملية مضطربة تنقل الحرارة داخل النجوم.
ويصنع الحمل الحراري موجات، وهي مجار صغيرة تتسبب في تعتيم ضوء النجوم وإشراقه، مما ينتج عنه وميض خفي. ونظرًا لأن نوى النجوم الضخمة محجوبة عن الأنظار، فقد سعى أندرس وفريقه إلى تصميم نموذج للحمل الحراري الخفي، بناءً على دراسات فحصت خصائص الحمل الحراري الأساسي المضطرب وخصائص الموجات والمراقبة المحتملة لتلك الموجات، وتشمل عمليات المحاكاة الجديدة للفريق جميع الفيزياء ذات الصلة للتنبؤ بدقة بكيفية تغير سطوع النجم اعتمادًا على الموجات الناتجة عن الحمل الحراري.
وبعد أن يولد الحمل الحراري موجات، ترتد داخل النجم المحاكى، بينما تظهر بعض الموجات في النهاية على سطح النجم لإحداث تأثير متلألئ، ثم تحدث موجات أخرى محاصرة وتستمر في الارتداد. ولعزل الموجات التي تنطلق إلى السطح وإيجاد وميض، قام أندرس وفريقه ببناء مرشح يصف كيفية ارتداد الموجات داخل المحاكاة.
وأوضح أندرس آلية العمل قائلا "وضعنا أولاً طبقة مثبطة حول النجم -مثل الجدران المبطنة التي يمكن أن تكون موجودة في استوديو التسجيل- حتى نتمكن من قياس كيف يصنع الحمل الحراري الموجات بالضبط".
ويقارن الأمر باستوديو الموسيقى، الذي يستفيد من جدران مبطنة عازلة للصوت لتقليل الأصوات المحيطة حتى يتمكن الموسيقيون من استخراج "الصوت النقي". ويقومون بعد ذلك بتطبيق المرشحات وهندسة تلك التسجيلات لإنتاج الأغنية بالطريقة التي يريدونها.
وبالمثل، قام أندرس ومعاونوه بتطبيق مرشحهم على الموجات النقية الخارجة من قلب الحمل الحراري. ثم تتبعوا موجات ترتد داخل نجم نموذجي، ووجدوا في النهاية أن مرشحهم يصف بدقة كيف غيّر النجم الموجات القادمة من اللب.
وطور الباحثون بعد ذلك مرشحا مختلفا لكيفية ارتداد الموجات داخل نجم حقيقي. ومع تطبيق هذا المرشح، تُظهر المحاكاة الناتجة كيف يتوقع علماء الفلك ظهور الموجات إذا تم عرضها من خلال تلسكوب قوي.
ويقول أندرس "تصبح النجوم أكثر سطوعا أو إعتاما اعتمادا على أشياء مختلفة تحدث ديناميكيا داخل النجم، فالوميض الذي تسببه هذه الموجات خفي للغاية، وأعيننا ليست حساسة بما يكفي لرؤيتها. لكن التلسكوبات المستقبلية القوية قد تكون قادرة على اكتشافه".
أخذ تشبيه استوديو التسجيل مع الفريق خطوة إلى الأمام، حيث استخدم أندرس ومعاونوه بعد ذلك عمليات المحاكاة الخاصة بهم لتوليد الصوت. ونظرا لأن هذه الموجات تقع خارج نطاق السمع البشري، فقد زادوا بشكل موحد ترددات الموجات لجعلها مسموعة.
واعتمادًا على حجم النجم الهائل أو سطوعه، ينتج الحمل الحراري موجات تتوافق مع أصوات مختلفة. فالأمواج الخارجة من قلب نجم كبير، مثلا، تصدر أصواتًا مثل مسدس شعاع مشوه، ينفجر بشكل غريب. لكن النجم يغير هذه الأصوات عندما تصل الموجات لسطح النجم. وبالنسبة للنجم الكبير، تتحول النبضات الشبيهة بمسدس الأشعة إلى صدى منخفض يتردد عبر غرفة فارغة.
ومن ناحية أخرى، تستحضر الموجات على سطح نجم متوسط الحجم صورًا لطنين مستمر عبر تضاريس تعصف بها الرياح. وتبدو الموجات السطحية على نجم صغير وكأنها تنبيه حزين من صفارة الطقس.
وبعد ذلك، قام أندرس وفريقه بتمرير الأغاني عبر نجوم مختلفة للاستماع إلى كيفية تغيير النجوم للأغاني. وقال "كنا نشعر بالفضول كيف ستبدو الأغنية إذا تم سماعها من خلال نجم" مضيفا "النجوم تغير الموسيقى، وبالتالي، تتغير حالة الأمواج إذا رأيناها تتلألأ على سطح النجم".
المصدر: الجزيرة
إقرأ أيضاً:
برج الحمل حظك اليوم السبت 17 مايو 2025..ثق في مشاعرك،ولا تخشَ التعبير عنها
برج الحمل حظك اليوم السبت 17 مايو 2025، يبدأ يومك بطاقة هادئة تشبه النسيم الذي يسبق العاصفة ففي هذا اليوم.
برج الحمل حظك اليوم السبت 17 مايو 2025قد تجد نفسك منفتحًا على حوارات لم تكن تتوقعها وتبدأ في رؤية بعض المواقف من زاوية مختلفة هذا هو اليوم الذي تفتح فيه أبوابك الداخلية للضوء وتسمح له بالتسلل إلى مساحات فيك لم تزرها منذ فترة طويلة ليس لأنك تهرب بل لأنك كنت مشغولًا بما يجب أن يكون بدلًا من الاستماع إلى ما هو كائن بالفعل
صفات برج الحمليُعرف مواليد هذا البرج بالشجاعة المطلقة والإصرار الذي لا يتزحزح فهم من الأشخاص الذين لا يخشون المواجهة ويخوضون تجارب الحياة بكامل قلوبهم وطاقتهم يتمتعون بالحيوية والحماس ويحبون أن يكونوا في طليعة أي تحدٍ جديد لديهم قدرة فريدة على إشعال الحماسة في من حولهم لكنهم في المقابل قد يعانون أحيانًا من الاندفاع والتسرع خاصة في القرارات العاطفية والمهنية يحبون الاستقلالية ويبحثون دائمًا عن مسارات تميزهم عن الآخرين
مشاهير برج الحملعمر الشريف، إيما واتسون، ماريا شارابوفا، وليدي غاغا.
من أبرز الشخصيات المعروفة التي تنتمي إلى هذا البرج النجم المصري العالمي عمر الشريف والمغنية الأمريكية ماريا كاري ونجمة البوب ليدي غاغا والممثل الصيني الشهير جاكي شان وكل هؤلاء يُظهرون مزيجًا من الجرأة والموهبة والانفراد في شخصياتهم ومسارات حياتهم
برج الحمل حظك اليوم على الصعيد المهنيتبدأ اليوم بصفاء ذهني يجعلك قادرًا على التعامل مع بعض الملفات المؤجلة ربما تجد نفسك في حوار مهني مهم يفتح لك نافذة جديدة في مجالك لا تتردد في طرح أفكارك حتى وإن بدت مختلفة أو غير تقليدية فاليوم يدعم قدرتك على التأثير الإيجابي في محيطك ويمنحك حضورًا واضحًا يجعل كلماتك مسموعة وأفكارك موضع اهتمام قد تشهد دعمًا غير متوقع من شخصية نافذة أو زميل قديم يعود للتعاون معك بطريقة جديدة
برج الحمل حظك اليوم على الصعيد العاطفياليوم يحمل لك دفئًا عاطفيًا مختلفًا فهناك فرصة للصلح أو لفهم أعمق في علاقة كانت تمر بحالة من الغموض كلمة واحدة من قلبك قد تغيّر مجرى الحديث وتفتح طريقًا للتقارب والتسامح إن كنت مرتبطًا فقد تشعر بأن شريكك أقرب إليك من قبل وكأن بينكما مساحة أمان جديدة تسمح لكل منكما أن يكون على طبيعته وإن كنت أعزب فقد تلتقي بمن يلامس قلبك بلغة غير منطوقة قد تكون نظرة أو صدفة أو حتى حوار بسيط يحمل بدايات مختلفة
برج الحمل حظك اليوم على الصعيد الصحيحالياً تسير أمورك الصحية بشكل جيد ولكن تحتاج إلى التوازن في نمط حياتك لا تهمل الراحة النفسية فهي تؤثر عليك أكثر مما تعتقد راقب طاقتك جيدًا وابتعد عن مصادر التوتر حتى لو كان ذلك عبر لحظات هادئة في الطبيعة أو جلسة استرخاء منزلي جسمك يستجيب لما يمر به قلبك وعقلك لذلك اهتم بإراحة ذهنك قبل أن تستهلك جسدك بمجهود زائد
برج الحمل وتوقعات العلماء خلال الفترة المقبلةالفترة المقبلة تبدو واعدة على أكثر من صعيد فالفلك يشير إلى فترة تتطلب منك وضوحًا في النية وانفتاحًا على التغيير ستُتاح لك فرص لإعادة ترتيب أولوياتك والخروج من أنماط فكرية قديمة طالما أعاقت تقدمك ربما تقابل أشخاصًا يكون لهم دور مهم في توجيهك نحو قرارات أكثر نضجًا واستقرارًا على الصعيد المهني هناك إمكانات ملموسة للتطور وعلى الصعيد العاطفي أنت مدعو لعيش مشاعر أكثر عمقًا وصدقًا وتحرير نفسك من التردد الداخلي الذي كبّلك سابقًا
موقف بنزيما من مواجهة الشباب