إقليدس، كشفت وكالة الفضاء الأوروبية عن أول حزمة رئيسية من بيانات تلسكوبها الفضائي “إقليدس”، في خطوة تفتح الباب أمام رسم واحدة من أوسع الخرائط ثلاثية الأبعاد للكون، اعتماداً على رصد أكثر من مليار جرم سماوي، بما يعزز جهود فهم المادة المظلمة والطاقة المظلمة ودورهما في تطور البنية الكونية.
إصدار جديد يوسّع رؤية العلماء للكون
يمثل هذا الإصدار، الذي حمل اسم “DR1-Foundation”، نقلة كبيرة في حجم البيانات الفلكية المتاحة للباحثين، إذ يجمع صوراً عالية الدقة وقياسات طيفية وخرائط واسعة للسماء، إلى جانب فهارس ضخمة تضم مئات الملايين من الأجرام السماوية، وهو ما يمنح العلماء قاعدة فريدة لدراسة توزيع المجرات وتغير البنية الكونية عبر الزمن.
وقالت وكالة الفضاء الأوروبية إن البيانات تغطي مساحة سماوية تعادل نحو 9500 مرة مساحة القمر المكتمل كما يُرى من الأرض، وهي حصيلة رصد استمرت نحو 13 شهراً منذ إطلاق التلسكوب في منتصف عام 2023، ما يجعل هذا الإصدار أول محطة كبرى في مسار المهمة العلمية للتلسكوب الفضائي.
ما الذي يميز البيانات الجديدة؟
تأتي أهمية هذه البيانات من أنها لا تكتفي بعرض صور مبهرة للسماء، بل تقدم مادة علمية قابلة للتحليل الدقيق، وتسمح للباحثين بالوصول إلى تفاصيل كانت بعيدة عن متناول المسوحات السابقة، خاصة مع اتساع المساحة المرصودة وارتفاع عدد الأجرام المكتشفة بشكل غير مسبوق.
ويغطي الإصدار الجديد نحو 1900 درجة مربعة من السماء، ويضم ما يقارب 1.7 مليون جيجابايت من البيانات، وهو حجم ضخم يتيح دراسة أعداد هائلة من المجرات والظواهر النادرة، كما يساعد على مقارنة الأجسام الفلكية ضمن إطار موحد ودقيق.
وأكدت فاليريا بيتورينو، الباحثة المسؤولة عن مشروع “إقليدس” في وكالة الفضاء الأوروبية، أن هذا الإصدار يمثل قفزة واسعة مقارنة بالبيانات السابقة، التي اقتصرت على أرصاد استمرت أياماً قليلة فقط، وغطت نحو 60 درجة مربعة من السماء، بينما يوفر الإصدار الحالي قاعدة أوسع بكثير لدراسة تراكمت على مدى أكثر من سنة.
كيف يساعد إقليدس في فهم الكون المظلم؟
تتمثل المهمة الأساسية للتلسكوب في تتبع ما يعرف بـ”الكون المظلم”، وهو المفهوم الذي يضم المادة المظلمة والطاقة المظلمة، وهما عنصران لا يمكن رصدهما مباشرة، لكن وجودهما يُستدل عليه من تأثيرهما في حركة المجرات، وتوزيع المادة، ومعدل تمدد الكون.
وتؤثر المادة المظلمة بجاذبيتها في تماسك المجرات والعناقيد المجرية، رغم أنها لا تصدر ضوءاً يمكن التقاطه، أما الطاقة المظلمة فهي الاسم الذي يطلقه العلماء على المكون الغامض المرتبط بتسارع تمدد الكون، وهو ما يجعل دراسة هذين العنصرين من أبرز أهداف علم الكونيات الحديث.
ولتحقيق ذلك، يسعى “إقليدس” إلى رسم خريطة لتوزيع مليارات المجرات على مسافات تصل إلى نحو 10 مليارات سنة ضوئية، بما يسمح بمقارنة البنية الكونية في فترات مختلفة من تاريخ الكون، وفهم الطريقة التي تشكلت بها المجرات والعناقيد الكبرى.
ما أهمية الشبكة الكونية والعدسات الجاذبية؟
يعتمد العلماء على دراسة “الشبكة الكونية”، وهي البنية الضخمة التي تنتظم فيها المجرات على هيئة خيوط وعقد مترابطة، تفصل بينها مناطق منخفضة الكثافة، وتتشكل هذه الشبكة في جانب كبير منها بفعل المادة المظلمة التي توجه حركة المادة المرئية داخل الكون.
ومن أبرز نتائج الإصدار الجديد تحديد نحو 15 ألف نظام مرشح لما يعرف بـ”عدسات الجاذبية القوية”، وهي ظاهرة تحدث عندما تنحني أشعة الضوء الصادرة من مجرة بعيدة بفعل جاذبية مجرة أقرب، فتظهر الصورة مشوهة أو مكبرة، وأحياناً على هيئة أقواس أو حلقات ضوئية.
وتعد هذه الظاهرة أداة مهمة لقياس الكتلة الإجمالية للمجرات، بما في ذلك المكونات غير المرئية، وقد أوضحت الباحثة ناتالي لاينز، عضو اتحاد “إقليدس” في جامعة بورتمسوث البريطانية، أن هذه العدسات توفر وسيلة فريدة لدراسة كتل المجرات ورصد كيفية تمدد الكون، مشيرة إلى أن العلماء توقعوا قبل أكثر من 10 سنوات أن يغيّر هذا التلسكوب طريقة اكتشافها جذرياً.
كيف جرى التعامل مع هذا الكم الهائل من البيانات؟
تمكن العلماء من بناء أكبر فهرس حتى الآن لمرشحات عدسات الجاذبية القوية، متجاوزاً في حجمه الفهارس السابقة مجتمعة، وقد ساعدت تقنيات التعلم الآلي، إلى جانب آلاف المتطوعين المشاركين في مشروع “سبيس ووربس” عبر منصة “زونيفرس”، في فحص الصور ورصد هذه الأنظمة النادرة التي لا تظهر إلا في نسبة ضئيلة من المجرات.
وتكمن قيمة هذه المرشحات في أنها رُصدت بالتلسكوب نفسه وبطريقة متجانسة، ما يجعل دراستها إحصائياً أكثر دقة، ويمنح العلماء فرصة لمقارنة النتائج بعيداً عن الاكتشافات الفردية المتفرقة.
كما يحتوي الإصدار على أكثر من 60 مليون جرم مرشح لأن يكون “نجماً زائفاً”، وهو الاسم الذي يطلق على نواة مجرة شديدة السطوع تستمد طاقتها من المادة المتدفقة نحو ثقب أسود فائق الكتلة في مركزها، وتعد الكوازارات من ألمع الأجرام في الكون وأكثرها فائدة في دراسة البدايات المبكرة لتشكل المجرات ونمو الثقوب السوداء.
التحليل الطيفي يفتح الباب أمام خريطة ثلاثية الأبعاد
لا تكفي الصور وحدها لبناء خريطة ثلاثية الأبعاد للكون، لأنها تحدد مواقع المجرات على السماء من دون الكشف بدقة عن المسافات بينها وبين الأرض، ولهذا يعتمد “إقليدس” على التحليل الطيفي الذي يفكك الضوء إلى أطواله الموجية المختلفة، بطريقة تشبه مرور ضوء الشمس عبر منشور زجاجي.
ومن خلال هذا الأسلوب، يستطيع العلماء رصد البصمات الكيميائية داخل الضوء، ثم قياس مقدار انزياحها نحو اللون الأحمر لتقدير المسافات الكونية، بالاستفادة من النماذج التي تصف تمدد الكون وتغيره عبر الزمن.
ويضم الإصدار الجديد أطيافاً لأكثر من 160 مليون مصدر ضوئي، وسيبحث الباحثون فيها عن إشارات مميزة، من بينها الضوء الصادر عن غاز الهيدروجين في مناطق تشكل النجوم داخل المجرات البعيدة، وهو ما يساعد على تحديد مواقع المجرات في الفضاء ثلاثي الأبعاد ورسم الشبكة الكونية بدقة أكبر.
كيف ستفيد هذه القياسات دراسة العناقيد المجرية؟
تتيح البيانات أيضاً معلومات مهمة عن العناقيد المجرية، وهي تجمعات ضخمة تضم أعداداً كبيرة من المجرات المرتبطة معاً بالجاذبية، وقد قالت باربرا سارتوريس، الباحثة في مختبر “J. -L. Lagrange” الفرنسي، إن التلسكوب لا يكتفي برصد مراحل بعيدة من التاريخ الكوني، بل يفعل ذلك عبر مساحات شاسعة، ما يسمح بدراسة عينات كبيرة من العناقيد القديمة التي كان من الصعب الوصول إليها من قبل.
وتشمل الأرصاد تجمعات مجرية في مراحل مبكرة من التشكل، إضافة إلى الضوء الخافت المنتشر بين المجرات داخل بعض العناقيد، وهو عنصر يمكن أن يكشف آثار تفاعلات واندماجات قديمة، ويساعد على تتبع توزيع المادة داخل هذه البنى العملاقة.
ومن المتوقع أن تسهم هذه القياسات في إعادة بناء تاريخ نمو العناقيد، وفهم تأثير الجاذبية والمادة المظلمة في تشكل أكبر البنى المرتبطة بالجاذبية في الكون.
متى يكتمل المسح الكامل؟
رغم الحجم الهائل لهذا الإصدار، فإنه لا يغطي سوى نحو 14% من إجمالي مساحة السماء التي يعتزم “إقليدس” مسحها خلال مهمته، فيما من المقرر أن يصدر الجزء الكامل الأول من البيانات، المعروف باسم “DR1″، في منتصف عام 2027، متضمناً قياسات إضافية لظاهرة “عدسات الجاذبية الضعيفة” التي تظهر على هيئة تشوهات طفيفة في أشكال أعداد كبيرة من المجرات.
وتعد هذه القياسات بالغة الأهمية لأنها تسمح برسم خرائط إحصائية لتوزيع المادة، بما فيها المادة المظلمة، على نطاقات كونية واسعة، كما أن البيانات الجديدة تشمل الصور المعايرة والقياسات الطيفية والفهارس والمعلومات الأولية، ما يمنح الباحثين فرصة واسعة لاكتشاف أجرام نادرة ودراسة البنية الكبرى للكون بتفاصيل غير مسبوقة.
ورغم أن هذا الإصدار لا يقدم جواباً حاسماً عن طبيعة المادة المظلمة أو الطاقة المظلمة، فإنه يضع أمام العلماء واحدة من أضخم قواعد البيانات الفلكية التي جمعت من الفضاء، ويمهد لاختبارات أكثر دقة للنظريات التي تفسر نشأة الكون وتطوره ومصيره، وهو ما يجعل “إقليدس” محطة محورية في علم الفلك الحديث، كما تتابع الدقهلية نيوز هذا التطور العلمي أولاً بأول.
