إشارة راديو على بُعد 8 ملايين سنة ضوئية قد تكشف خبايا ‘العصر المظلم’ للكون

إشارة راديو على بُعد 8 ملايين سنة ضوئية قد تكشف خبايا ‘العصر المظلم’ للكون

23 فبراير , 2023

ترجم بواسطة:

شروق علام

دقق بواسطة:

زينب محمد

رصد علماء الفلك إشارة راديو من أعمق مناطق الكون على الإطلاق، باستخدام خدعة كونية تنبأ بها أينشتاين لأول مرة.

رصد الفلك أبعد إشارة من نوعها من مجرّة نائية، باستخدام مشَوَّه الزمكان كعدسة مكبرة، مما قد يفتح أفقًا جديدًا نحو معرفة كيف تكوَّن كوننا.

جاءت إشارة تردد الراديو التي حطمت الرقم القياسي، والتقطها التلسكوب الراديوي العملاق ذو موجات (GMRT) المترية في الهند، من مجرة (SDSSJ0826+5630) التي تقع على بُعد 8.8 مليار سنة ضوئية من الأرض، مما يعني أن الإشارة انطلقت عندما كان الكون في ثلث عمره الحالي تقريبًا.

الإشارة عبارة عن خط انبعاث يتكون من أهم عناصر الكون الأساسية، وهو الهيدروجين المتعادل. فقد كان هذا العنصر موجودًا بالكوكب عقب الانفجار الأعظم كضباب كثيف تكونت منه أوائل النجوم والمجرات في النهاية.

بحث الفلكيون طويلًا عن إشارات نائية من الهيدروجين الذري؛ أملًا في العثور على لحظة بداية سطوع النجوم الأولى، ولكن تلك الإشارات قد ثبتت صعوبة رصدها؛ نظرًا للمسافة الهائلة.

والآن، كشفت دراسة حديثة نُشرَت بديسمبر الماضي في دورية الإخطارات الشهرية للجمعية الفلكية الملكية، أن تأثيرًا يسمى عدسة الجاذبية يمكن أن يساعد علماء الفلك في اكتشاف دليل على وجود الهيدروجين المتعادل.

صرح عالم الكونيات، وكبير الباحثين بجامعة ماكچيل في كندا أرنب شكرابورتي: “ينبعث من المجرة أنواع مختلفة من إشارات الراديو. وما كان ممكنًا حتى الآن هو التقاط تلك الإشارة بعينها من مجرة قريبة، مما يُقصِر معرفتنا على تلك المجرات الأقرب إلى الأرض”.

 ‘عصر الكون المظلم’

بدأ بعد بداية الكون بـحوالي 400,000 سنة، عندما ارتبطت البروتونات والإلكترونات بالنيوترونات لأول مرة، واحتشد الهيدروجين المتعادل في الكون المبكر المعتم طوال ما يسمى بعصره المظلم، قبل أن تظهر النجوم والمجرات الأولى للوجود.

عندما تَتَشكل النجوم، فإنها تطلق أشعة فوق بنفسجية عاتية تُجـرِّد العديد من ذرات الهيدروجين المحيطة بها من إلكتروناتها، ومن ثَمَّ، تأيين الذرات بحيث لا تظل متعادلة. في النهاية، تخسر النجوم الشابة كثافتها الفوق بنفسجية، وتترابط بعض الذرات المتأينة مجددًا لتكون الهيدروجين المتعادل.

يمكن أن يُمهِّـد تقصي ودراسة الهيدروجين المتعادل لنظرة عميقة على حياة النجوم الأولى، وكذلك عصر ما قبل النجوم.

الهيدروجين المتعادل يبعث ضوءًا ذا طول موجي مميز يبلغ 21 سنتيمترًا، ولكن استخدام إشارات الهيدروجين المتعادل لدراسة بدايات الكون لهي مهمة صعبة؛ حيث الإشارات الطويلة موجيَّا قليلة الكثافة، غالبًا ما تغرق في المسافة الكونية الشاسعة. وحتى الآن، توجد أبعد إشارة هيدروجين ذات 21 سم مكتشفة، على بُعد 4.4 مليار سنة ضوئية.

نظائر عدسة الجاذبية أصبحت ماضيًا

للعثور على إشارة في نطاق ضعف المسافة السابقة، تحول الباحثون إلى تأثير يسمى عدسة الجاذبية.

 في نظريته عن النسببة العامة، فسّر ألبرت أينشتاين أن الجاذبية لا تَنتُج بفعل قوى خفية، بل تلك هي جَل معرفتنا بانطواء الزمكان وتشوهه في وجود المادة والطاقة.

يحدث تأثير عدسة الجاذبية عندما يتموضع جسم ضخم بين تلسكوباتنا ومصدرها. في تلك الحالة كان الجسم مشـوِّه الزمكان هو النجم العملاق المُكوِّن لمجرة (SDSSJ0826+5630)، والذي استخدم تأثيره القوي ليعمل كعدسة توجه إشارة هيدروجين محايد خافتة وبعيدة إلى بؤرة (GMRT).

وصرّح الباحث المشارك في الدراسة نيروبام روي، أستاذ الفيزياء المساعد في المعهد الهندي للعلوم: “في تلك الحالة بالتحديد، تنحني الإشارة في وجود جسم ضخم آخر، أو مجرة أخرى بين الهدف المرصود والراصد، وينتج عن هذا تكبير الإشارة بمعامل 30 بشكل فَعَّال، مما يسمح للتلسكوب بالتقاطها”.

والآن، وقد وجد الباحثون طريقة لاستكشاف غيوم الهيدروجين التي لم يكن بالإمكان الوصول إليها سابقًا، فإنهم يريدون استخدامها لتحسين تخطيط الكون عبر مختلف عصوره، أملاً في تحديد اللحظة التي بدأت فيها النجوم الأولى في السطوع.

المصـدر: https://www.livescience.com

ترجمة: شـروق محـمد عـلام

لينكد إن: shrouk-allam

مراجعة وتدقيق: زينب محمد


اترك تعليقاً

القائمة البريدية

اشترك في قائمتنا البريدية ليصلك جديد مقالاتنا العلمية وكل ماهو حصري على مجموعة نون العلمية

error: Content is protected !!