باستخدام تشميس الجاذبية، تبحث مهمة إقليدس في العالم المظلم، وترسم خريطة لتوزيع المادة المظلمة، وتدرس توسع الكون من خلال مراقبة مليارات المجرات.
تقوم مهمة إقليدس التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية بمسح السماء لاكتشاف تكوين وتطور العالم المظلم. ولكن كيف يمكن لإقليدس ملاحظة شيء غير مرئي؟ يشرح هذا الفيديو ظاهرة انحناء الضوء التي تساعد العلماء على رسم خريطة للمادة المظلمة في جميع أنحاء الكون.
باستخدام تصوير إقليدس المتقدم، يوضح الفيديو كيف تشوه خيوط المادة المظلمة شكل المجرات بمهارة. عندما ينتقل الضوء من المجرات البعيدة إلينا، فإنه ينحني ويتشوه بسبب تركيزات المادة على طول الطريق. تحدث هذه الظاهرة، المعروفة باسم تهيئة الجاذبية، لأن المادة "العادية" والمادة المظلمة تعملان كعدسة مكبرة كونية.
ويصنف العلماء قوة الجاذبية إلى نوعين: قوية وضعيفة. في حالة الغيوم القوية، يكون تشويه المجرات أو مصادر الضوء في الخلفية دراماتيكيًا، مما يؤدي إلى ظهور ظواهر مثل قوس قزح أو التشابكات المزدوجة أو حلقات أينشتاين. من ناحية أخرى، لا يؤدي الغبار الضعيف إلا إلى تمدد أو إزاحة طفيفة للمصادر الخلفية، وهو ما لا يمكن اكتشافه إلا من خلال التحليل الإحصائي لعدد كبير من المجرات.
كلما نظرت أبعد، كلما كانت التشوهات الناتجة عن ضعف الجاذبية أكثر وضوحًا، لأن هناك المزيد من هياكل المادة المظلمة التي تعمل كعدسات بيننا وبين مصدر الضوء.
وسيقوم إقليدس بقياس الأشكال المشوهة لمليارات المجرات على مدى 10 مليارات سنة من التاريخ الكوني، مما ينتج عنه رؤية ثلاثية الأبعاد لتوزيع المادة المظلمة في الكون. وهذا سوف يلقي الضوء على طبيعة هذا المكون الغامض.
ومن خريطة توزيع المجرات عبر الزمن الكوني سنتعرف أيضًا على الطاقة المظلمة التي تؤثر على سرعة توسع الكون. ومن خلال رسم خريطة للبنية واسعة النطاق للكون بتفاصيل غير مسبوقة، سيسمح إقليدس للعلماء بتتبع كيفية تغير التوسع بمرور الوقت.
الفسيفساء الضخمة التي نشرها تلسكوب إقليدس الفضائي في 15 أكتوبر 2024
تم الكشف عن الجزء الأول من خريطة إقليدس، وهي عبارة عن فسيفساء ضخمة بحجم 208 جيجا بكسل، في المؤتمر الدولي للملاحة الفضائية، وتتضمن هذه الفسيفساء 260 عملية رصد تم إجراؤها في الفترة ما بين 25 مارس و8 أبريل 2024. وفي أسبوعين فقط، تمكن التلسكوب من التقاط 132 مربعًا. درجات السماء الجنوبية في الوضوح الرائعة - وهي مساحة تزيد عن 500 مرة حجم البدر. تشكل هذه الفسيفساء XNUMX% فقط من المسح الواسع الذي ستكمله مهمة إقليدس خلال مهمتها التي تستغرق ست سنوات.
يحتوي هذا الجزء الأول من الخريطة بالفعل على حوالي 100 مليون مصدر: النجوم في مجرتنا درب التبانة والمجرات الأخرى. يمكن استخدام حوالي 14 مليونًا من هذه المجرات لدراسة التأثير الخفي للمادة المظلمة والطاقة المظلمة على الكون.
"هذه الصورة المذهلة هي الجزء الأول من الخريطة التي ستكشف خلال ست سنوات عن أكثر من ثلث السماء. إنها لا تمثل سوى واحد بالمائة من الخريطة، ومع ذلك فهي مليئة بمجموعة متنوعة من المصادر التي ستساعد العلماء على اكتشاف طرق جديدة لوصف الكون"، تقول فاليريا بيتورينو، عالمة مشروع إقليدس في وكالة الفضاء الأوروبية.
التقطت الكاميرات الحساسة للمركبة الفضائية عددًا كبيرًا من الأشياء بقدر كبير من التفصيل. عندما يتم تكبير الفسيفساء بشكل كبير (هذه الصورة مكبرة 600 مرة مقارنة بالمنظر الكامل)، لا يزال من الممكن رؤية البنية المعقدة للمجرة الحلزونية بوضوح.
إحدى الظواهر الخاصة التي تظهر في الفسيفساء هي السحب الخافتة بين النجوم في مجرتنا، والتي تظهر باللون الأزرق الفاتح على خلفية الفضاء السوداء. وهي عبارة عن خليط من الغاز والغبار، وتسمى أيضًا "السحب المعلاقية" لأنها تشبه السحب المعلاقية. يستطيع إقليدس رؤية هذه السحب بكاميرا الضوء المرئي فائقة الحساسية لأنها تعكس الضوء البصري من درب التبانة.
مساحة الفسيفساء في هذه الصورة مكبرة 600 مرة مقارنة بالفسيفساء الكبيرة. مجرة حلزونية واحدة، ESO 364-G036، تُرى بتفصيل كبير، على بعد 420 مليون سنة ضوئية. تُظهر هذه الصورة 0.0003% من الصورة الأصلية بدقة 208 جيجا بكسل، أي 1/330,000 من مساحة فسيفساء إقليدس الرئيسية.
حقوق الصورة: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA، CEA Paris-Saclay، معالجة الصور بواسطة J.-C. كويلاندر، إي. بيرتين، ج. أنسيلمي
تم تكبير هذه المنطقة 150 مرة على اليسار يوجد تفاعل بين مجرتين، ESO 364-G035 وG036، على بعد 420 مليون سنة ضوئية. على اليمين نرى العنقود المجري على بعد 338 مليون سنة ضوئية منا.
حقوق الصورة: ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA، CEA Paris-Saclay، معالجة الصور بواسطة J.-C. كويلاندر، إي. بيرتين، ج. أنسيلمي
المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:
