تلتقط المراصد صورًا للمجرات التي نشأت في المليار سنة الأولى من عمر الكون

يستخدم علماء الفلك أحدث التلسكوبات لاكتشاف المجرات البعيدة جدًا، لدرجة أن ضوءها قد سافر مليارات السنين للوصول إلى الأرض. تعمل هذه الملاحظات مثل آلة الزمن الكونية، مما يسمح للعلماء بتصور الكون في مراحله الأولى من التكوين. تشير التقديرات إلى أن الكون المرئي يحتوي على أكثر من تريليون مجرة، لكن معظمها يظل غير مرئي للأدوات التقليدية. أصبح تحليل الإشعاع عند ترددات مختلفة من الطيف الكهرومغناطيسي ضروريًا لهذا الاستكشاف. يقول عالم الفيزياء الفلكية آدم سميث جونتيجو، الأستاذ في الجامعة الكاثوليكية في برازيليا: “يبعث الكون إشعاعات بترددات مختلفة من الطيف الكهرومغناطيسي، وكل نطاق يكشف عن نوع من المعلومات”.

تكشف الترددات المتعددة عن الهياكل الخفية للكون

تعد مراقبة الكون عند أطوال موجية مختلفة أمرًا ضروريًا لتحديد مواقع الهياكل الكونية التي قد تظل غير مرئية في عمليات الرصد التقليدية. يقوم الباحثون بتحليل موجات الراديو، وأشعة الميكروويف، والأشعة تحت الحمراء، والأشعة فوق البنفسجية، والأشعة السينية، وأشعة جاما لتجميع صورة كاملة لما يوجد في الفضاء.

غالبًا ما تبعث المناطق عالية الطاقة في الكون الأشعة فوق البنفسجية أو الأشعة السينية، بينما تكشف الهياكل الأكثر برودة، مثل سحب الغاز والغبار، عن نفسها بوضوح في عمليات رصد الترددات الراديوية أو الأشعة تحت الحمراء. يتيح هذا التنوع في المعلومات لعلماء الفلك تحديد المجرات التي قد تكون غير مرئية تمامًا إذا تمت ملاحظتها عند طول موجي محدد فقط.

• تكشف موجات الراديو عن هياكل نشطة وظواهر عالية الكثافة.
• تكتشف الأشعة تحت الحمراء الأجسام الأقدم والأكثر برودة، بما في ذلك المجرات المبكرة.
• تحدد الأشعة السينية مناطق النشاط المكثف والثقوب السوداء.
• ترسم الموجات الدقيقة إشعاع الخلفية الكونية الميكروي للكون المبكر.
• يقوم التحليل الطيفي بتحليل التركيب الكيميائي وحساب المسافات بدقة.

الانزياح الأحمر: كيف يكشف توسع الكون عن الماضي

إحدى الظواهر الأساسية في هذه العملية هي الانزياح الأحمر، والذي يسمى أيضًا الانزياح الأحمر. “في حالة المجرات القديمة جدًا، يؤدي توسع الكون إلى وصول الضوء المنبعث منها إلينا “ممتدًا”، وتحوله نحو اللون الأحمر”، كما يصف جونتيجو. مع استمرار الفضاء في التوسع، يقوم الضوء المنبعث من المجرات منذ مليارات السنين برحلة هائلة للوصول إلى كوكبنا. خلال هذا العبور عبر الكون، يطول الطول الموجي تدريجيًا ويميل إلى الظهور في ترددات أكثر احمرارًا من الطيف الكهرومغناطيسي.

أصبحت التلسكوبات التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء مثل جيمس ويب أدوات حاسمة لهذا الاستكشاف. يمكن لهذا الجهاز اكتشاف الأشعة تحت الحمراء المنبعثة من المجرات البعيدة، وهو بالضبط نطاق الطيف الذي يصبح فيه هذا الضوء المزاح مرئيًا للكاشفات.

Leia Também

تعود لعبة الرعب الكلاسيكية Fatal Frame 2 إلى PS5 بإصدار حصري في أبريل

أريانا غراندي تعلن عن ألبومها الجديد Petal لشهر يوليو مع المنتج إيليا

إد شيران يأخذ Loop Tour إلى ساو باولو في ديسمبر مع فينياس في الافتتاح

يكشف التحليل الطيفي عن تكوين المجرات البعيدة وبعدها

بالإضافة إلى الصور التي تلتقطها التلسكوبات، يستخدم علماء الفلك التحليل الطيفي للكشف عن خصائص المجرات البعيدة. تقوم هذه التقنية بتحليل الضوء المنبعث من الأجرام السماوية بدقة لتحديد تركيبها الكيميائي المحدد وتقدير المسافة التي تفصلها عنا بدقة. عندما يقوم عالم الفلك بتحليل طيف مجرة ​​بعيدة، يمكنه تحديد العناصر الكيميائية الموجودة في ذلك الجسم. يكشف موقع الخطوط الطيفية للأشعة تحت الحمراء أو المرئية عن معلومات حول مقدار “تمدد” هذا الإشعاع بسبب توسع الكون.

مراقبة الفضاء هي مراقبة ماضي الكون

الميزة الأكثر روعة في علم الفلك تكمن في حقيقة فيزيائية بسيطة: إن مراقبة الكون هي حتماً مراقبة لماضيه. وهذا الواقع موجود لأن الضوء يستغرق وقتًا لاجتياز مسافات كونية شاسعة. يقول عالم الفلك أدريانو ليونيس، الباحث في جامعة برازيليا: “تبعد الشمس عن الأرض حوالي 150 مليون كيلومتر. ويستغرق ضوءها حوالي ثماني دقائق للوصول إلينا”. عندما نرى الشمس تشرق في الأفق، فإننا في الواقع نتصور النجم كما كان قبل ثماني دقائق من تلك اللحظة.

وينطبق هذا المنطق نفسه على جميع الأجرام السماوية التي يمكن ملاحظتها. ألفا سنتوري، أقرب نجم إلى النظام الشمسي، يبعد حوالي أربع سنوات ضوئية. وهذا يعني أن الضوء غادر ذلك النجم منذ أربع سنوات، وهو يصل هنا الآن فقط. عندما يوجه علماء الفلك تلسكوباتهم نحو المجرات البعيدة للغاية، والتي تقع على بعد مليارات السنين الضوئية، فإنهم يرون هذه الهياكل الكونية كما كانت قبل مليارات السنين، في التاريخ المبكر للكون. تُظهر المجرات التي تمت ملاحظتها على بعد عشرة مليارات سنة ضوئية كيف كان الكون عندما كان عمره بضعة مليارات من السنين فقط. تسمح هذه الملاحظات للعلماء بإعادة بناء تاريخ تطور المجرات، منذ ولادتها إلى حالتها الحالية، وتعمل كسجل فوتوغرافي لعصور مختلفة في التاريخ الكوني.