ينتج عن تأثيرات الجاذبية في الأجسام الضخمة في الفضاء ما يسمى عدسة الجاذبية، إحدى نبوءات آينشتاين، وعندما يتم محاذاة كل من مصدر الضوء (مجرة ما أو نجم) وعدسة الجاذبية والمراقب، ينتج عن ذلك تكبير وتضخيم للجرم الواقع وراء العدسة، وهذا ما سُمي بحلقة آينشتاين، بسبب وجود ذلك التأثير أصبح لدينا نظرة ثاقبة إلى مجرة تبعد عنا 9.4 مليار سنة ضوئية، وهذا بدوره يزودنا بما حدث في الكون المبكر.
يصعب علينا فهم كيفية تطور الكون المبكر. لقد ظهر في الوجود تقريبًا منذ 13.8 مليار سنة، بينما لم يشع ضوؤه إلا بعد مرور مليار عام من وجوده. الضوء لهذه الحقبة من الزمن خافت للغاية، لا سيما أن الغبار الكوني يحجب الكثير منه.
حتى الأشياء الأكثر سطوعًا في الكون يصعب رؤيتها وسط ذلك الزمكان الذي يعج بالكثير من الأشياء، لذلك لدينا فجوات كبيرة في فهمنا لكيفية استجماع الكون لنفسه بالصورة التي نعرفها من الحساء البدائي في الكون المبكر.
ولكن من حين لآخر يمد الكون لنا يد العون لمساعدتنا في التعريف عن نفسه. عندما تقع أجسام ذات كتلة كبيرة بيننا وبين أجسام تبعد عنا مسافات بعيدة، يحدث تأثير تضخيمي في الأجسام البعيدة، وذلك لأن الجاذبية الكبيرة الناشئة بسبب الأجسام الضخمة تُحدث انحناءً في الزمكان.
عند مرور أي ضوء بجاذبية تلك الأجسام، يتبع الضوء الانحناء حولها ليصل تلسكوباتنا مشوهًا ومحرفًا، ولكن مع ذلك يكون مكبرًا ومتكررًا، سميت تلك الظاهرة بحلقة آينشتاين لأن ألبرت آينشتاين كان أول من تنبأ بها.
أعطتنا عدسات الجاذبية تلك صورًا مذهلة ومكبرة للكون، ولكن، ليس ذلك فحسب، بل يمكننا دمج إمكانياتنا في التكبير، أي التلسكوبات، مع تلك التي يزودنا بها الكون لرؤية أشياء قد لا نراها بوضوح باستخدام تلسكوباتنا فقط، أو بالأحرى، قد لا يمكننا رؤيتها مطلقًا.
حلقة الضوء المعنية هنا والمسماة رسميًا GAL-CLUS022058s، هي حلقة آينشتاين مكبرة بوساطة مجال الجاذبية حول عنقود ضخم من المجرات في كوكبة الكور. مجال الجاذبية هذا قوي للغاية، إذ إنه لا يُظهر صور المجرة مشوهة لأربع مرات فقط، بل تُكبر ما يقارب 20 مرة!.
عندما دُمجت مع مقراب هابل الفضائي، كانت النتائج مذهلة، إذ كانت مفصلة شديدة الوضوح، كأنها أخذت بواسطة تلسكوب عملاق بلغت فتحته 48 م. من هنا أدرك مجموعة من الباحثين القائمين على الحدث بقيادة أناستاسيو دياز سانشيز من جامعة بوليتكنيكا دي كارتاجينا في أسبانيا، أن ضوء المجرة المرصود قطع 9.4 مليار عام للوصول إلينا.
هذا يعني أنه جاءنا من وقتٍ كانت تتشكل فيه النجوم بمعدل ضخم، إذ يمكن تقديره بألف مرة ضعف معدل نشأة النجوم الحالي في مجرة درب التبانة. إن تعلم المزيد عن نشأة النجوم في تلك الفترة المبكرة من عمر الكون، قد يساعدنا في فهم كيفية تطور المجرات إلى ما هي عليه اليوم. لا يمكننا عادةً رؤية المجرات البعيدة جيدًا، إضافةً إلى بعد المسافة، فإن الغبار الكوني يقف عقبة في إدراكها.
باستخدام صور هابل، استطاع الباحثون نمذجة تأثير العدسات، لإعادة إنشاء المجرة من أجزائها وصورها المكررة في حلقة آينشتاين.
قال دياز سانشيز: «نستطيع الحصول على مثل تلك النماذج فقط باستخدام مقراب هابل، ساعدنا مقراب هابل في تحديد الصور الأربع المكررة للمجرة، والكتل المتسببة في عدسة الجاذبية».
أظهر ذلك أن نجوم المجرة تمر بمرحلة تسمى التسلسل الرئيسي -ارتباط بين كتلة المجرة ومعدل تكوين النجوم- إذ تولد النجوم بمعدل 70 الى 170 كتلة شمسية لكل سنة. بينما معدل تكوين النجوم الحالي لمجرة درب التبانة مثلًا يبلغ عددًا قليلًا جدًا من الكتل الشمسية لكل سنة.
ما زلنا لا نعرف الكثير من الأشياء عن الكون المبكر وتكوّن النجوم، ولكن اكتشافات مثل الحلقة GAL-CLUS022058، تساعدنا على الكشف عن المزيد من أسرارها.
اقرأ أيضًا:
تلسكوب هابل يرصد أصغر كتل معروفة من المادة المظلمة
ترجمة: آية قاسم
تدقيق: باسل حميدي
مراجعة: حسين جرود
