اكتشف علماء الفلك مؤخرًا ارتباطًا يمتد على مسافة ثلاثة ملايين سنة ضوئية بين المجرات

أدى تقدم جديد في رسم الخرائط الكونية إلى كشف بنية خيط عملاق، وهو جزء من شبكة كونية واسعة تربط المجرات.

النظام الخفي للكون

للوهلة الأولى، قد يبدو الكون وكأنه سرب فوضوي من المجرات المتناثرة. لكن في الواقع، فهي جزء من بنية مترابطة واسعة تسمى الشبكة الكونية - وهي الإطار الأكبر في الكون. تتكون هذه الشبكة من طبقات ضخمة من المادة المظلمة والغاز، وتمتد بين المجرات والمساحات الفارغة الشاسعة المحيطة بها. والآن، بعد مئات الساعات من الرصد بالتلسكوب، تمكن علماء الفلك من التقاط الصورة الأعلى دقة على الإطلاق لخيوط كونية متصلة ببعضها أثناء تشكل المجرات. إن هذا الخيط بعيد جدًا لدرجة أننا نراه كما كان عندما كان عمر الكون ملياري سنة فقط.

المادة المظلمة: المهندس غير المرئي

المادة المظلمة، التي تشكل حوالي 85% من كل المادة في الكون، هي في الغالب غير مرئية - فهي لا تصدر أو تمتص أو تعكس الضوء. لا يمكن اكتشاف وجودها إلا من خلال تأثيرها الجذبوي على المجرات والهياكل الكونية الأخرى. تلعب المادة المظلمة دورًا مهمًا في تشكيل البنية واسعة النطاق للكون، وتشكل العمود الفقري للشبكة الكونية. ويقوم العلماء بدراسة هذه الشبكة باستخدام المحاكاة وتقنيات العدسات الجاذبية لفهم المادة المظلمة بشكل أفضل ودورها الأساسي في تطور الكون.

تتسبب مجموعة مجرات كبيرة تسمى MACS-J0417.5-1154 في تشوه وتشويه مظهر المجرات خلفها، وهو التأثير الذي يسمى بالعدسات الجاذبية. تؤدي هذه الظاهرة الطبيعية إلى تكبير المجرات البعيدة، ويمكن أن تؤدي أيضًا إلى ظهورها في الصورة عدة مرات، كما هو موضح هنا بواسطة تلسكوب ويب الفضائي. تظهر المجرات المتفاعلة البعيدة - حلزوني يواجهنا ومجرة حمراء غبارية نراها من الجانب - عدة مرات، وتشكل شكلًا مألوفًا في السماء.
حقوق النشر: وكالة ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية، وكالة الفضاء الكندية، معهد علوم الفضاء، فيسينتي استرادا كاربنتر (جامعة سانت ماري)

تحدي رسم خريطة الشبكة الكونية

أحد أكبر التحديات التي يواجهها علماء الفلك في دراسة الشبكة الكونية هو أن الغاز يتم اكتشافه في المقام الأول من خلال الضوء القادم من مصدر أكثر بعدًا والذي يمتصه. لكن نتائج مثل هذه الدراسات لا تساعدنا على فهم توزيع الغاز في الشبكة. ترتكز الدراسات على الهيدروجين، وهو العنصر الأكثر شيوعاً في الكون، ولا يمكن اكتشافه إلا في توهج خافت للغاية، لذا فإن المحاولات السابقة لرسم خريطة توزيعه باءت بالفشل.

استخدم الفريق الذي نشر الورقة البحثية الجديدة مطياف MUSE في LVT في تشيلي. تم تصميم هذه الأداة لالتقاط بيانات ثلاثية الأبعاد للأجسام الفلكية من خلال الجمع بين الصور والملاحظات الطيفية عبر آلاف الأطوال الموجية في وقت واحد. حتى باستخدام قدرات MUSE، كان على الفريق التقاط البيانات لمئات الساعات للوصول إلى تفاصيل كافية في نغمات الشبكة الكونية.

استخدم الفريق MUSE لدراسة خيط يبلغ طوله ثلاثة ملايين سنة ضوئية. يصل هذا الخيط بين مجرتين، تحتوي كل منهما على ثقب أسود فائق الكتلة في عمق مركزها. تمكنوا من إثبات طريقة جديدة لرسم خريطة الاهتزازات بين المجرات، مما يحسن فهم تشكل المجرات وتطور الكون. وقد أكدت عمليات محاكاة الانبعاثات من المناجم هذه الملاحظات.

للمادة العلمية

المزيد عن الموضوع على موقع العلوم:

• تكشف القياسات الدقيقة لإشعاع الخلفية الكونية عن تفاصيل جديدة حول بنية الكون
• نظرية التضخم الكوني في ورطة
• قياس حرارة المادة المظلمة