وقال بيان صادر عن الخدمة الصحفية للجامعة:"اقترح العلماء في جامعتنا استخدام أيونات ذرية محصورة داخل (مصيدة) خاصة لنمذجة حركة النجوم بدقة عالية بالنسبة لمركز المجرة وكيفية تغير شكلها مع الزمن، ويمكن أن تساعد هذه الحسابات الفيزيائيين والفلكيين في توضيح تاريخ تطور مجرة درب التبانة والمجرات الأخرى".
وأوضح سيمون رودي، الباحث في مركز التعليم العلمي لفيزياء الهياكل النانوية بالجامعة، أن الفكرة تقوم على "نمذجة نظام فيزيائي من خلال نظام آخر"، أي محاكاة الكون ودراسة العمليات الفلكية عن طريق التعامل مع الأجرام الكونية كجسيمات محصورة. وأضاف: "بهذه الطريقة، يمكننا إعادة إنشاء نظام كوني واقعي إلى حد ما، وفهم سبب وكيفية تغير حركة النجوم بالنسبة لمركز المجرة".
وأشار الباحثون إلى أن المجرات والأجرام الكونية الأخرى هي أنظمة ديناميكية معقدة، حيث أن التغييرات الطفيفة في الظروف الأولية قد تؤدي إلى نتائج غير متوقعة، مما يتيح محاكاة سلوكها بدقة على المدى القصير فقط. وللتنبؤات طويلة المدى، يستخدم العلماء نماذج رياضية مثل جهد "هينون-هايلز" الذي طوره الفلكيان الأمريكيان ميشيل هينون وكارل هايلز عام 1964، لمحاكاة حركة النجوم حول مركز المجرة.
كما اكتشف الفريق أن الأيونات الذرية تتصرف بشكل مشابه عند وضعها في مصيدة رباعية الأقطاب، حيث يتم الحفاظ على تكوين غير عادي للمجال الكهربائي باستخدام أقطاب من أكسيد الإنديوم والقصدير. ويخطط العلماء قريبا لإنشاء هياكل مماثلة لاستخدامها في نمذجة العمليات الفضائية بدقة، وحل مشكلات أخرى مرتبطة بالفيزياء الفلكية.
وقال ديمتري شيربينين، كبير الباحثين في المركز، إن "القوانين الفيزيائية التي تحكم العالم الكبير لا تنطبق عادة على العالم الصغير والعكس صحيح، بسبب الطبيعة الكمومية للأيونات الذرية. في هذا البحث، تم الالتزام بالفيزياء الكلاسيكية، لذلك يمكن القول إن الأنظمة الفوضوية التي تبدو مختلفة تمامًا تخضع لنفس الأنماط، ويمكنها إعادة إنتاج بعضها البعض".
المصدر: تاس