نافذة جديدة على أسرار الكون المظلم.. رصد أكثر من 900 مليون مجرة
خريطة غير مسبوقة للكون.. «إقليدس» يكشف مئات الملايين من المجرات.. خريطة ثلاثية الأبعاد للكون
كشف أول إصدار رئيسي للبيانات الصادرة عن مهمة «إقليدس» الفضائية التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية عن أكثر من 900 مليون مجرة، إلى جانب نحو 15 ألف حالة محتملة لظاهرة عدسات الجاذبية القوية، التي قد تساعد العلماء في فك ألغاز المادة المظلمة وطبيعة الكون.
وتقدم البيانات الجديدة، التي تمثل رؤية غير مسبوقة للكون، فرصًا واسعة لدراسة ما يُعرف بـ«الكون المظلم»، بما يشمل المادة المظلمة والطاقة المظلمة، اللتين يُعتقد أنهما تشكلان نحو 25% و70% من إجمالي مكونات الكون على التوالي.
وأُطلقت مهمة «إقليدس» في يوليو 2023، بهدف إنشاء أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد للكون على الإطلاق، تغطي ثلث السماء وترصد تاريخًا كونيًا يمتد لأكثر من 10 مليارات سنة.
وتهدف المهمة إلى إلقاء الضوء على اثنين من أكبر ألغاز علم الكونيات، وهما طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة، اللتان لا تزال خصائصهما وتكوينهما من الموضوعات الأساسية التي يسعى العلماء إلى فهمها.
وقال البروفيسور آندي تايلور، من جامعة إدنبرة، الذي يقود فريق العلوم الأرضية البريطاني للمهمة، إن هناك مسوحات فلكية أخرى تغطي مساحات واسعة، لكنها لا تمتلك مستوى التفاصيل وكمية المعلومات التي توفرها بيانات «إقليدس».
وأوضح، أن تلسكوب هابل الفضائي أنتج صورًا ذات دقة مذهلة، لكنه لا يغطي مساحة مماثلة من السماء، مشيرًا إلى أن التطور التكنولوجي الذي يقدمه «إقليدس» يتمثل في الجمع بين الدقة العالية والقدرة على رسم خرائط لمساحات شاسعة من السماء وأحجام ضخمة من الكون.
وأضاف تايلور أن الإصدار الأول الرئيسي لبيانات المهمة يقدم أكبر صورة عالية الدقة للكون حصل عليها العلماء حتى الآن.
900 مليون مجرة وأكثر من 60 مليون كوازار محتمل
وتغطي البيانات الجديدة نحو 14% من إجمالي مساحة السماء التي تستهدف مهمة «إقليدس» رسم خريطتها، وتتضمن أكثر من 900 مليون مجرة، بالإضافة إلى أكثر من 60 مليون كوازار محتمل.
والكوازارات هي أجسام شديدة السطوع تقع في مراكز مجرات بعيدة، وتستمد طاقتها من ثقوب سوداء فائقة الكتلة، ما يجعلها من أبرز الأجسام التي تساعد العلماء على دراسة المراحل المبكرة من تاريخ الكون وتطوره.
كما تضم البيانات مجموعة كبيرة من الحالات المرشحة لظاهرة كانت تُعد نادرة نسبيًا، وهي «عدسات الجاذبية القوية»، التي تحدث عندما تقع مجرة أمام مجرة أخرى أبعد منها، فتعمل جاذبية المجرة الأمامية على تضخيم الضوء القادم من المجرة الخلفية وتشويهه.
عدسات الجاذبية تكشف توزيع المادة المظلمة
وتحدث هذه الظاهرة نتيجة تأثير جاذبية المجرة الواقعة في المقدمة على الزمكان، ما يؤدي إلى انحناء مسار الضوء القادم من المجرة البعيدة خلفها، وظهوره في شكل أقواس أو حلقات مضيئة.
وتعود هذه الظاهرة إلى التنبؤات التي وضعها ألبرت أينشتاين بشأن تأثير الجاذبية في انحناء الضوء، إلا أن وجود المادة المظلمة يعزز هذا التأثير بدرجة كبيرة، لأنها تزيد الكتلة الإجمالية للمجرة، ومن ثم تقوي مجال جاذبيتها.
وأوضح تايلور أن دراسة عدسات الجاذبية القوية قد تساعد العلماء على استبعاد بعض النظريات المتعلقة بطبيعة المادة المظلمة، لأن تأثير العدسة يتأثر بكيفية توزيع هذه المادة داخل المجرات، وهو توزيع يرتبط بالخصائص الفيزيائية للمادة المظلمة نفسها.
من جانبه، اتفق البروفيسور ستيفن سيرجنت، أستاذ علم الفلك في الجامعة المفتوحة، مع أهمية هذه الظاهرة، موضحًا أن عدسات الجاذبية القوية تتيح للعلماء معرفة كيفية تكتل المادة المظلمة وتجمعها، وهي خاصية تساعد على تحديد طبيعتها، لأن الأنواع المختلفة من المادة يمكن أن تتجمع بطرق متباينة.
وأشار إلى أن أحد الاختراقات العلمية المقبلة المحتملة في فهم خصائص المادة المظلمة وتحديد ماهيتها قد يأتي من دراسة عدسات الجاذبية القوية، رغم أنه لا يمكن الجزم بذلك بصورة مؤكدة.
15 ألف حالة محتملة مقابل 170 ألفًا متوقعة
وأشار تايلور إلى أن العلماء كانوا يعرفون سابقًا نحو ألف حالة من حالات عدسات الجاذبية القوية، بينما كشفت بيانات «إقليدس» الحالية عن نحو 15 ألف حالة محتملة، مع توقعات برصد ما يصل إلى 170 ألف حالة بحلول نهاية المهمة.
ويمثل هذا العدد زيادة كبيرة في الحالات المتاحة للدراسة، بما يتيح للباحثين تحليل الظاهرة على نطاق أوسع، واختبار النظريات المختلفة المتعلقة بتوزيع المادة المظلمة وخصائصها.
ومن المتوقع صدور دفعة جديدة من بيانات المهمة خلال الصيف المقبل، وفقًا لتايلور، وستتضمن نتائج تتعلق بتوزيع المجرات، إلى جانب دراسات عن «عدسات الجاذبية الضعيفة».
وتختلف عدسات الجاذبية الضعيفة عن الحالات القوية، إذ تتمثل في تشوهات طفيفة تصيب صور الأجسام البعيدة نتيجة تأثير جاذبية المادة المظلمة الموجودة في المقدمة.
وأوضح تايلور، أن العلماء يستطيعون استخدام أنماط هذه التشوهات لإنشاء خريطة توضح أماكن وجود المادة المظلمة في الكون، ثم تحليل خصائص توزيعها إحصائيًا ومقارنة النتائج بالتنبؤات التي تقدمها النظريات المختلفة.
وأضاف أن طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة قد تؤدي إلى ظهور أنماط مختلفة في السماء، وهو ما يمكن أن يساعد على التمييز بين التفسيرات العلمية المطروحة بشأنهما.
بيانات ضخمة تتجاوز قدرة الرصد البشري المباشر
ومع استمرار مهمة «إقليدس» في جمع المزيد من البيانات، تتزايد فرص اكتشاف أجسام وظواهر فلكية لم يسبق رصدها، وفقًا لتايلور، الذي أشار إلى أن حجم البيانات أصبح أكبر من قدرة العين البشرية على فحصها بالكامل.
وأكد أن المهمة تتيح رؤية عالية الدقة لمساحات واسعة من السماء والكون، ما يفتح المجال أمام عدد كبير من الاكتشافات والأبحاث الجديدة، في ظل ضخامة البيانات التي تنتجها المهمة.
