تقدم وكالة ناسا الخريطة الجديدة للكون المرئي، وهي مذهلة
خريطة الكون المرئي التي قدمها تلسكوب SPHEREx تكشف عن المجرات البعيدة والغبار والمياه الكونية
لعقود من الزمن، كانت “خرائط السماء الكاملة” هي بوصلة علم الكونيات. أظهرت البعثات مثل IRAS أو WISE أو Planck الغبار والنجوم والأثر الأحفوري للانفجار الكبير. الآن، تطلق وكالة ناسا SPHEREx، وهو مرصد لا يسعى للحصول على صورة أيقونية، بل يسعى بدلاً من ذلك إلى رسم خرائط متماسكة للكون حتى تتمكن التلسكوبات الأخرى من التصويب بشكل أفضل. الفكرة ليست جديدة، لكن الأداة هي: المزيد من الدقة الطيفية والمزيد من التغطية.
قبل بضعة أسابيع، أظهرت وكالة ناسا أول صورة كبيرة من SPHEREx، وهو تلسكوب مدار قطبي يراقب السماء في ضوء الأشعة تحت الحمراء. الصور الجميلة والغريبة بسبب لونها الزائف، ليست سوى باب المدخل. وتهدف الخطة إلى قياس توزيع المجرات والمادة لفهم كيفية نمو الكون بعد الانفجار الكبير وكيف يتم توزيع مكونات الحياة في جميع أنحاء مجرة درب التبانة.
هذه هي الطريقة التي ينشئ بها SPHEREx خريطة الكون المرئي
انطلقت SPHEREx في مارس 2025 وستقضي عامين في مسح السماء مرارًا وتكرارًا. ويهدف الفريق إلى فهرسة أكثر من 450 مليون مجرة وأكثر من 100 مليون نجم في درب التبانة. سيسمح لنا هذا الحجم من البيانات باختبار الفرضيات حول “التضخم الكوني”، وهو التوسع السريع للغاية الذي كان سيحدث بعد لحظات من نشأة الكون. لقد ترك التضخم “تجاعيدًا” صغيرة في هذه المسألة. ومن خلال خريطة ثلاثية الأبعاد لكيفية تجمع المجرات معًا، سيتمكن علماء الفلك من مقارنة النماذج وتجاهل النماذج التي لا تناسبها.
يدور SPHEREx حول الأرض حوالي 14 مرة ونصف في اليوم، ويلتقط آلاف الصور عبر شريط ضيق من السماء. يتحرك الشريط كل يوم بسبب حركة الأرض حول الشمس. وفي غضون ستة أشهر تقريبًا، غطى القمر الصناعي السماء بأكملها وبدأ من جديد.
قوتها تكمن في كيفية رؤيتها للضوء. ويلاحظ SPHEREx 102 طولًا موجيًا في الأشعة تحت الحمراء، أي أقل بكثير من النطاق المرئي. وفي تلك المنطقة، تظهر سحب باردة من الغبار، ومجرات بعيدة، وبصمات كيميائية محاصرة في حبيبات الجليد بين النجوم. وهو في جوهره مقياس طيفي ضوئي، وهو أداة تفصل الضوء حسب اللون لتحديد الذرات الموجودة في كل نقطة. كل لون يضيف فكرة.
يجب أن تظل أجهزة قياس الطيف على الأرض باردة بشكل لا يصدق، لكن SPHEREx تستخدم حلاً أكثر إبداعًا: فبدلاً من السوائل المبردة أو الآلات الثقيلة، لديها دروع عاكسة، مصممة لمنع حرارة الشمس والأرض، مما يحافظ على أجهزة الكشف في درجة الحرارة المناسبة.
ما هو SPHEREx؟
لا يتنافس SPHEREx مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي. يقدم Webb لقطات مقربة لأهداف محددة وقوة طيفية هائلة، وإن كان ذلك في مناطق صغيرة من السماء. ومن ناحية أخرى، تقوم SPHEREx ببناء صورة الخلفية، وهي الخريطة الكبيرة التي تناسب كل تلك البطاقات البريدية. فهي مكملة.
هناك هدف آخر قريب بشكل مدهش: الماء والجزيئات العضوية. نحن نعلم أن سحب الغبار والجليد الموجودة بين النجوم تحتوي على مركبات غنية بالكربون والنيتروجين. باستخدام SPHEREx، سيكون من الممكن قياس كيفية توزيعها في جميع أنحاء المجرة وكيف ينتهي بها الأمر في أقراص الكواكب الأولية التي تشكل العوالم. إنها تتبع أثر المكونات إلى مطابخ المجرة حيث تولد الكواكب.
في الوقت الحالي، الصور المعروضة هي عينة أولى. لقد تم تلوينها لتترجم إلى المرئي ما لا تلتقطه العين، فهي مسرحية. لا توجد استنتاجات علمية مغلقة بعد، وهذا أمر طبيعي. تتطلب تصفية الكثير من البيانات ومعايرتها وإسنادها الترافقي وقتًا وقدرة حاسوبية. الشيء المهم هو أنه مع كل عملية مسح، ستكتسب الخريطة الحساسية والتفاصيل.
فالضوء الذي غادر المجرات البعيدة منذ ملايين أو مليارات السنين ينتهي به الأمر محاصرًا بقمر صناعي صغير يدور فوقنا. بعلامات خافتة، نعيد بناء تاريخ كل شيء.
مرجع
مرصد SPHEREx التابع لناسا يكمل أول خريطة كونية لا مثيل لها