التلسكوب الخارق.. كيف انتقل الكون من الظلام والفراغ إلى الضوء والحياة

هل تساءلت يومًا كيف كان شكل الكون بعد الانفجار العظيم عندما كان لا يزال في مهده، أي بعد مليار عام فقط؟ مع تلسكوب نانسي جريس رومان الفضائي الجديد التابع لوكالة ناسا، نحن على وشك إلقاء نظرة خاطفة على الفجر الكوني.

وستكون مهمة آلة الزمن الكونية هذه، استكشاف عصر يُعرف باسم الفجر الكوني، وهو مرحلة مهمة عندما انتقل الكون من عتامة ضبابية إلى الامتداد المذهل المليء بالنجوم الذي نلاحظه اليوم.

وراء هذا المشروع الطموح عالمة الفيزياء الفلكية ميشيل ثالر من مركز جودارد لرحلات الفضاء التابع لوكالة ناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند.

تقول ميشيل "لقد تغير شيء أساسي للغاية حول طبيعة الكون خلال هذا الوقت. وبفضل الرؤية الكبيرة والحادة بالأشعة تحت الحمراء التي يمتلكها تلسكوب رومان، قد نكتشف أخيرًا ما حدث خلال نقطة تحول كونية حرجة".

إعداد المسرح

تخيل الكون وكأنه مولود جديد، بحر ساخن من الجسيمات والإشعاعات. ومع تمدده وبرودته، استحوذت البروتونات على الإلكترونات، فشكلت ذرات محايدة وأعدت المسرح للنجوم والمجرات.

ولكن كان هناك مشكلة - امتصت هذه الذرات المحايدة الضوء، ما أدى إلى خلق ضباب غطى المرحلة الكونية، وهي الحقبة المعروفة الآن باسم العصور المظلمة الكونية.

كانت هذه الفترة المثيرة للاهتمام، التي استمرت حوالي 380.000 إلى 200 مليون سنة بعد الانفجار الكبير، فترة من التشويق، مثل المقدمة قبل العرض الرئيسي، بلغت ذروتها في الفجر الكوني عندما ارتفع الضباب أخيرًا.

يضيف آرون يونج من معهد علوم تلسكوب الفضاء في بالتيمور: "نحن فضوليون للغاية بشأن كيفية حدوث هذه العملية".

إذن، ما الذي تسبب في ارتفاع الضباب؟ يهدف تلسكوب نانسي جريس رومان الفضائي إلى كشف الجناة. ومن بين المشتبه بهم المحتملون المجرات المبكرة وثقوبها السوداء.

كيف؟ كانت المجرات المبكرة، التي تتميز بالنجوم الضخمة، تستطيع إنتاج ضوء نشط قادر على تفتيت الذرات المحايدة. وفي الوقت نفسه، كان من الممكن أن تولد الثقوب السوداء إشعاعات هائلة، ما يساهم في نفس العملية.

يقول تاكاهيرو موريشيتا، العالم المساعد في معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا/معهد أبحاث المحيطات والمحيطات: "سوف يتفوق رومان في العثور على اللبنات الأساسية للهياكل الكونية".

ويوضح أن مناظر رومان الواسعة والواضحة يمكنها تحديد المناطق الكثيفة حيث يتم إزالة الضباب، وبالتالي يوفر بيانات عن تطور المجرات المبكرة والفجر الكوني.

كيف ظهر الفجر الكوني

لم تكن النجوم الأولى عادية، فقد أضاءت الكون بكتلتها المخيفة وإشعاعها عالي الطاقة، ولعبت دورًا في تكوين المجرات، وساهمت في نهاية المطاف في ظهور الفجر الكوني. لكن حياتها كانت لحظة عابرة على النطاق الكوني.

تفترض العلوم أن هذه الأجسام السماوية الثقيلة انهارت بسرعة لتولد ثقوبًا سوداء.

وبما أن الكون كان لا يزال أصغر نسبيًا، فقد اندمجت هذه الثقوب السوداء بسهولة لتشكل ثقوبًا سوداء أكبر. ربما لعبت هذه الثقوب السوداء الهائلة دورًا رئيسيًا في إزالة ضباب الهيدروجين من الكون المبكر.

سيمفونية التلسكوبات

لا يعد تلسكوب رومان الفضائي وحده في هذه الرحلة؛ فهو يقترن بتلسكوب جيمس ويب الفضائي التابع لوكالة ناسا، ويعملان كثنائي ديناميكي لإضاءة الفجر الكوني.

بينما يستكشف ويب الكون المبكر بنظرته الأعمق، يوسع رومان المنظور، ويفحص مدى شيوع الكوازارات حقًا ويجمع كمية هائلة من البيانات حول المجرات المبكرة.

ستمنحنا هذه الجهود المشتركة لمحة غير مسبوقة عن الحياة المبكرة للكون.

أسرار انتقال الكون

بينما نعود إلى خضم ولادة الكون بنظرة رومان الواسعة، نقترب ببطء من حل لغز الفجر الكوني.

من خلال استكشاف مساهمات المجرات المبكرة والنجوم الزائفة، يمكن لتلسكوب رومان الفضائي فك شفرة كيف نحتت هذه العناصر الكونية فقاعات في الضباب البدائي، ومهدت الطريق لآراء كونية واضحة وممتدة اليوم.

في هذه الرحلة الكونية، ستساهم ملاحظات رومان بشكل كبير في فهم كيفية ظهور المجرات وثقوبها السوداء المركزية الهائلة من الغاز البدائي، ما أثر على تكوين النجوم، وفي النهاية، الكون كما نعرفه.

باستخدام تلسكوب نانسي جريس رومان الفضائي، ننطلق في استكشاف مستنير لكيفية انتقال كوننا من كونه معتمًا إلى الكون الرائع الذي ندركه اليوم.