باحثة من أميركية الشارقة تقود بحثًا تعاونيًا دوليًا لدراسة التراكيب الكيميائية للمجرات البعيدة

نشرت دراسة مشتركة بقيادة باحثة في الجامعة الأميركية في الشارقة مؤخرًا التركيب الكيميائي المفصل لتجمعات نجمية ثلاثة في سحابة ماجلان الكبيرة، والتي هي مجرة أصغر مصاحبة لمجرة درب التبانة تبعد 160 ألف سنة ضوئية، وتساهم الدراسة في فهم أوسع وأشمل لتاريخ الكون.

وقالت الدكتورة رندا أسعد، أستاذ الفيزياء المشارك في أميركية الشارقة والباحثة الرئيسة التي قادت الدراسة: "تتشكل العناصر الكيميائية المختلفة (مثل الحديد والكالسيوم والكربون وغيرها الكثير) داخل مراكز النجوم من خلال الاندماج النووي. وبما أن النجوم التي تنشأ اليوم لها تركيبة مختلفة مقارنة بالجيل الأول من النجوم الذي أعقب الانفجار العظيم، فهي تتكون من العديد من العناصر ولديها وفرة كيميائية أعلى. وبالتالي، فإن هذه الدراسة تتبع تاريخ التخصيب الكيميائي لمجرات مختلفة، والذي هو أحد الأهداف الأساسية لمجال الفيزياء الفلكية".

وأضافت: "استخدمنا في هذه الدراسة التحليلات الطيفية الانبعاثية المتكاملة للضوء، والتي حصلنا عليها من خلال تركيب مطياف ماجلان المحزز على مرصد ماجيلان باد في مدينة لاس كامباناس في شيلي. تمكنا من تحديد الوفرة الكيميائية لمجموعات النجوم الثلاثة في سحابة ماجلان الكبرى. ووجدنا أن الوفرة الكيميائية التي استخلصناها من ملاحظاتنا وتحليلاتنا تتفق مع القيم النظرية التي تنبأت بها النماذج الرياضية ".

إلا أن الحصول على هذه النتائج المتميزة كان مليئًا بالتحديات. قال الدكتورة أسعد: "هذا البحث مشوق للغاية، ولكنه مليء بالتحديات. فقد احتجنا استخدام بعض أكبر المراصد في العالم لمراقبة الأطياف الانبعاثية المتكاملة عالية الدقة لتجمعات النجوم من أجل دراسة الوفرة الكيميائية للتجمعات النجمية في المجرات البعيدة. وإن فرصة استخدام هذه المراصد تنافسية للغاية بسبب عددها المحدود والعدد الكبير من علماء الفلك حول العالم الذين يحتاجون إلى استخدامها. وكان التحدي الآخر الذي واجهنا هو الحاجة إلى منشأة حوسبة قوية لقياس وفرة المواد الكيميائية من الأطياف التي كنا ندرسها. ولإعطائكم فكرة عن وقت الحوسبة المطلوب لتحليل البيانات، فقد استغرقت الشفرة المستخدمة للحصول على وفرة عنصر واحد في مجموعة نجمية واحدة عدة أشهر. وبالتالي فإن مثل هذه القدرات الحسابية غير ممكنة بالتأكيد باستخدام جهاز كمبيوتر عادي".

وأضافت: "إنني أتطلع إلى تطبيق الأساليب التي استخدمناها في هذه الدراسة على المجرات الأخرى لدراسة تركيبها الكيميائي وتاريخها، مما يساعدنا على فهم أكبر الكون".

وقد تم نشر نتائج الدراسة في مجلة أسروفيزيكال الفلكية المرموقة المراجعة من قبل الأقران. وتعد النتائج جزءًا من سلسلة من المشاريع البحثية بقيادة الدكتورة أسعد بالتعاون مع فرق بحثية من مراكز بحثية وجامعات مشهورة عالميًا بما في ذلك مركز هارفارد -سميثسونيان للفيزياء الفلكية ومعهد علوم تلسكوب الفضاء وغيرها.

وقد انضمت الباحثة الشابة إلى الجامعة الأميركية في الشرقة بعد حصولها على درجة الدكتوراه في الفيزياء من جامعة سينسيناتي في الولايات المتحدة الأمريكية في عام 2012، وصنعت اسمًا لها في مجال الفيزياء الفلكية. وقد حصلت بحوثها على اعترافات محلية ودولية وتم نشرت بحوثها في مجلات علمية مشهورة مثل مجلة أستروفيزيكال والإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية. كما أنها عضو منتخب في الاتحاد الفلكي الدولي - اللجنة H4 (المجموعات النجمية في جميع أنحاء الفضاء والزمان الكوني)، وكانت قد فازت بجائزة الجامعة الأميركية في الشارقة للتميز البحثي (الرياضيات والعلوم) - كلية الآداب والعلوم للعام الأكاديمي 2021-2022.

وتحرص الدكتورة أسعد على إشراك الطلبة في بحوثها وترحب بالطلاب الشغوفين الجدد للانضمام إلى مجموعتها البحثية، وهي تعمل حاليًا مع ستة من طلبة البكالوريوس في مجالات بحثية مختلفة، كما حصل اثنان من طلابها على منحة بحثية جامعية من كلية الآداب والعلوم في الجامعة والمقرر سفرهما إلى الولايات المتحدة للعمل مع باحثين معروفين هذا الصيف.

يذكر أن قسم الفيزياء في كلية الآداب والعلوم في الجامعة الأميركية في الشارقة يحتل مركز الصدارة في المساعي العلمية وفي الابتكار وريادة الأعمال، فهو معروف بتميزه في مجال التدريس والبحث العلمي وتشتهر هيئته التدريسية بأبحاثها البارزة والشراكات الذي أسستها مع بعض أشهر علماء الفيزياء ممن يعملون في أكثر الجامعات المرموقة في العالم. وفي ظل التطورات المشوقة في دولة الإمارات العربية المتحدة وإطلاق برنامج فضائي طموح، يقوم برنامج بكالوريوس العلوم في الفيزياء في الجامعة الأميركية في الشارقة بإعداد الطلبة لإجراء أبحاث هادفة ومتطورة، وللتفوق في مجالات العمل الأكاديمي وفي القطاعين العام والخاص.

للمزيد من المعلومات حول قسم الفيزياء في كلية الآداب والعلوم في أميركية الشارقة،

 يرجى زيارة الموقع الالكتروني: www.aus.edu/cas/department-of-physics