انتهى أكبر مسح طيفي للكون وهذه هي النتيجة

تُظهر هذه الصورة الملونة ما يُسمى حقل هابل العميق الهائل, وهي منطقة صغيرة ولكنها مدروسة جيدًا تقع في كوكبة فورناكس, والتي رُصدت عبر أداة (MUSE) الموجودة على متن التلسكوب الكبير جدًا ضمن المرصد الأوروبي الجنوبي, لكن هذه الصورة تقدم جزءًا صغيرًا من ثروة المعلومات الخاصة بالأداة (MUSE), ولم تسمح هذه المعلومات للفلكيين فقط بقياس بعد العديد من هذه المجرات والتي بلغ مجموعها 1600 مجرة بل وقدمت العديد من المعلومات حول كلٍّ منها, ومن المثير للدهشة أنه عُثر على 72 مجرة جديدة لم يكن بالاستطاعة تصويرها عبر التصوير العميق لتلسكوب هابل الفضائي التابع لوكالة ناسا.

أجرى العلماء أعمق مسحٍ طيفيّ على الإطلاق وذلك باستخدام أداة (MUSE) الموجودة على متن التلسكوب الكبير جدًا ضمن المرصد الأوروبي الجنوبي في تشيلي, حيث ركزوا على حقل هابل العميق الهائل, وقاموا بقياس بُعد وخصائص لأكثر 1600 مجرة خافتة جدًا بما في ذلك 72 مجرة لم يُكشف عنها من قبل حتى من قبل تلسكوب هابل, وقد قُدمت النتائج الرائدة لعملية المسح هذه عبر عشر أوراق بحث علمية نُشرت في عددٍ خاص من علم الفلك والفيزياء الفلكية, منحت هذه المعلومات الجديدة القيّمة الفلكيين نظرةً حول تشكل النجوم في الكون المبكر جدًا, كما سمحت لهم بدراسة حركة وخصائص أخرى للمجرات الأولى, مما جعل قدرات الأداة (MUSE) فريدةً من نوعها.

إن فريق المسح (MUSE HUDF) بقيادة (رولاند بيكون – Roland Bacon) من مركز البحوث الفلكية في ليون – فرنسا, قد استخدم الأداة (وحدة المسح الطيفي المتعدد)، أو ما يُدعى ب (MUSE) لرصد حقل هابل العميق الهائل, وهو منطقةٌ صغيرةٌ من كوكبة جنوب فورناكس (الفرن)، والتي قد دُرست بكثرةٍ من قبل.

تمثلت نتائج إجراء أعمق عمليات رصد طيفي لم يجر مثلها من قبل، تمثلت بقياس طيفي دقيق لـ 1600 مجرة, التي تمثل عشرة أضعاف ما حُصل عليه بشق الأنفس عبر عمليات الرصد لهذا الحقل من التلسكوبات الأرضية على مدى العقد الماضي.

وكانت الصور – التي نُشرت عام 2004 والتقطها فريق (HUDF) بالتعاون مع تلسكوب هابل التابع لوكالة ناسا- من أوائل الصور للحقل العميق, وعن طريق هذه الصور أجرى الفريق أبحاثًا عميقة لم تُجر من قبل وكشفت عن مجرات قديمة يعود تاريخها لأقل من مليار سنة بعد الانفجار العظيم, وقد أُعيد رصد هذا الحقل مرات عديدة من قبل تلسكوب هابل وتلسكوبات أخرى, مما أدى إلى تكوين نظرةٍ أعمق للكون, وعلى الرغم من عمق الأرصاد التي أجراها تلسكوب هابل، فإن الأرصاد قد كشفت عن العديد من النتائج بما فيها 72 مجرة لم يسبق أن كُشف عنها في هذه المنطقة من السماء.

يأخذ (رولاند بيكون – Roland Bacon) القصة لمستوى أعلى حيث يقول: “يمكن للأداة (MUSE) أن تقوم بأرصادٍ لا يستطيع تلسكوب هابل القيام بها, حيث أنه يقسم ضوء كل نقطةٍ من الصورة إلى الألوان التي تشكل هذا الضوء منتجةً بذلك الأطياف التي يتكون منها ضوء هذه النقطة, مما يسمح بقياس المسافات والألوان وغيرها من خصائص المجرات التي يمكننا أن نراها عبر هذه الأداة, بما في ذلك تلك غير المرئية لتلسكوب هابل نفسه”.

توفر البيانات التي توفرها الأداة (MUSE) نظرةً جديدةً للمجرات البعيدة الخافتة, ملقيةً نظرةً على مدة زمنية قريبة من بداية الكون والمقدرة بحوالي 13.5 مليار سنة من الآن, وقد اكتشفت أيضًا أعدادًا من المجرات أكبر بمئة مرة من التي كشفتها عمليات المسح السابقة, مضيفةً عمليات رصدٍ أعمق وأغنى بالمعلومات وذلك لكي نفهم المجرات التي وُجدت عبر العصور.

وقد اكتشفت عمليات المسح تلك 72 مجرة مرشحةً لتكون من فئة المجرات التي تُدعى بـ انبعاثات ليمان ألفا – التي تلمع فقط في ضوء ليمان ألفا- , إن الفهم الحاليّ لتكوّن النجوم لا يقدم التفسير الكامل لهذه المجرات, والتي تتألق بلونٍ واحد من ألوان الطيف؛ لأن الأداة (MUSE) تقسم الضوء المرئي إلى ألوان الطيف التي تشكله, حيث بذلك تظهر هذه المجرات ولكنها لا تظهر في الصورة المباشرة العميقة مثل التي يلتقطها تلسكوب هابل.

يقول (جارل برينشمان – Jarle Brinchmann) المؤلف الرئيسي لواحدة من الأوراق التي تصف نتائج هذا المسح, وهو من جامعة ليدن في هولندا ومن معهد الفيزياء الفلكية وعلوم الفضاء في بورتو-البرتغال: “لدى الأداة (MUSE) قدرةٌ فريدة لاستخلاص المعلومات من بعض أولى المجرات في الكون, حتى في الأجزاء التي دُرست من قبل بشكلٍ جيد”, ويضيف قائلًا: “نتعلم الكثير من هذه المجرات المرئية فقط عبر التحليل الطيفيّ, على سبيل المثال التركيب الكيميائي والحركات الداخلية، وذلك ليس لكل مجرةٍ على حدى بل لجميع هذه المجرات دفعةً واحدة”.

وكان من ضمن النتائج الرئيسية لهذه الدراسات هي الكشف عن هالاتٍ مضيئةٍ حول مجرات الكون المبكر, وهي مقدمةُ طريقةٍ جديدةٍ وواعدة لمعرفة كيفية تدفق المواد خارج المجرات الأولى.

اكتُشف العديد من التطبيقات الواعدة لهذه البيانات ضمن سلسلة من الأوراق العلمية، وهي تتضمن دراسةَ دور المجرات الباهتة خلال عصر التأين (والتي بدأت بعد 380,000 سنةٍ بعد الانفجار العظيم), وأيضًا معدلات اندماج المجرات عندما كان الكون فتيًا, كما تضم هذه البيانات: الرياح المجرية, كيفية تشكل النجوم فضلًا عن خرائط لحركة النجوم في الكون المبكر.

ونختتم بقول لـ (رولاند بيكون – Roland Bacon) : “إن من الجدير بالذكر أن هذه البيانات قد جُمعت قبل القيام بتحديث المجموعة البصرية التكيفية (AOF) الخاصة بالأداة (MUSE)”.

إن تشغيل هذه التطويرات لهذه المجموعة بعد عقدٍ من عملٍ مكثفٍ – قام به علماء الفلك والمهندسون التابعون لوكالة الفضاء الأوربية- يعد بالحصول على بياناتٍ أكثر ثورية في المستقبل”.

لقد ظهر هذا البحث ضمن سلسلةٍ من عشر أوراق بحثية نشرتها مجلة علم الفلك والفيزياء الفلكية.