يقطع تلسكوب هابل الفضائي كل الطريق لمراقبة أبعد منظر للكون

قام علماء مركز هابل العلمي لتلسكوب الفضاء بتجميع صورة تجمع 10 سنوات من صور هابل لنفس المنطقة الصغيرة في السماء

قام العلماء في مركز علوم تلسكوب هابل الفضائي مؤخرًا بتجميع ما يسمونه بالمجال العميق الأقصى، أو XDF. تجمع الصورة 10 سنوات من تصوير هابل لنفس المنطقة الصغيرة في السماء في مركز نظام المجال العميق الأصلي لهابل. XDF عبارة عن منطقة صغيرة في السماء في مجموعة Fornax وهي جزء صغير فقط من المساحة التي تشغل قطر البدر.
تم التقاط الصور خلال وقت فراغ تلسكوب هابل الفضائي في الفترة 2003-2004. ومن خلال جمع الضوء الشاحب على مدى ساعات طويلة من المراقبة، تم الكشف عن آلاف المجرات، القريبة منها والبعيدة جدًا، مما يجعلها الصورة الأكثر عمقًا للكون التي تم التقاطها حتى الآن.

تعد الصورة الملونة الكاملة الجديدة XDF أكثر حساسية وتحتوي على حوالي 5,500 مجرة ​​حتى داخل مجال الرؤية الأصغر. تتمتع المجرات الخافتة بسطوع يبلغ عُشر مليار مما يمكن أن تراه العين البشرية.

الفيديو المرفقالخبر الأصلي على موقع ناسا يركز على مساحة صغيرة من السماء التي يستهدفها تلسكوب هابل الفضائي بإجراء XDF. وتقع المنطقة في السماء الجنوبية، بعيدًا عن وهج مجرة ​​درب التبانة -المستوى الساطع لمجرتنا.

من حيث الحجم الزاوي، فإن الحقل يمثل جزءًا صغيرًا من القطر الزاوي للقمر المكتمل، ولكنه لا يزال يحتوي على آلاف المجرات الممتدة طوال الوقت. (الائتمان: وكالة ناسا، ووكالة الفضاء الأوروبية، وجي. بيكون وزد. ليفاي، STScI)

ومن بين المجرات، يمكنك أيضًا رؤية المجرات الحلزونية المشابهة لمجرة درب التبانة والمرأة المسلسلة، بالإضافة إلى المجرات الكبيرة والحمراء الغامضة التي توقف فيها تكوين النجوم الجديدة. هذه المجرات الحمراء هي بقايا تصادمات دراماتيكية بين المجرات وهي الآن في سنواتها المتدهورة.
وينتشر في الحقل أيضًا العديد من المجرات الشاحبة والبعيدة التي تشكل النواة التي نشأت منها المجرات الكبيرة اليوم. إن تاريخ المجرات - منذ الوقت الذي أعقب تشكل المجرات مباشرة إلى المجرات الكبيرة اليوم - مثل درب التبانة - ينكشف في صورة واحدة مثيرة للإعجاب.
وقد رصد هابل النقطة الجنوبية في السماء في زيارات متكررة على مدى العقد الماضي لمدة تراكمية قدرها 50 يومًا مع مدة تعريض تراكمية قدرها 2 مليون ثانية. تم التقاط أكثر من 2,000 صورة لنفس المجال باستخدام كاميرتي هابل الرئيسيتين، الكاميرا المتقدمة للمسوحات والكاميرا واسعة المجال رقم 3، مما أدى إلى توسيع مجال رؤية هابل إلى نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة أيضًا.

"إن XDF هي أعمق صورة للسماء تم الحصول عليها على الإطلاق، وهي تكشف عن المجرات الأضعف والأكثر بعدًا على الإطلاق. يقول غاريث إلينجورث، من جامعة كاليفورنيا، سانتا كروز، الباحث الرئيسي في برنامج هابل ديب فيلد لعام 2009: "إن XDF يسمح لنا بالبحث بشكل أعمق في الزمن أكثر من أي وقت مضى".

يبلغ عمر الكون 13.7 مليار سنة، ويكشف XDF عن المجرات كما كانت تبدو قبل 13.2 مليار سنة. تظهر معظم المجرات في XDF شابة وصغيرة وفي مراحل النمو، وعادةً ما تكون عنيفة عند اصطدامها واندماجها. كان الكون المبكر عبارة عن فترة ولادة مثيرة للمجرات التي تحتوي على نجوم زرقاء لامعة كبيرة - أكثر سطوعًا من شمسنا بكثير. لقد وصل الضوء من تلك الأحداث الماضية إلى الأرض للتو، وبالتالي فإن XDF هي في الأساس "آلة زمنية إلى الماضي البعيد". أصغر المجرات في هذه المنطقة وجدت بعد 450 مليون سنة فقط من ولادة الكون في الانفجار الكبير.

قبل إطلاق تلسكوب هابل الفضائي في عام 1990، كان علماء الفلك بالكاد قادرين على رؤية المجرات العادية التي تصل إلى 7 مليارات سنة ضوئية، أي في منتصف الطريق تقريبًا إلى بداية الكون. فشلت الملاحظات باستخدام التلسكوبات الأرضية في تمييز كيفية تشكل المجرات وتطورها في الكون المبكر.

قدم هابل لعلماء الفلك النظرة الأولى على التكوينات الحقيقية للمجرات عندما كانوا صغارًا. وقد قدم هذا دليلاً على أن المجرات تغيرت بالفعل بمرور الوقت. مثل مشاهدة صور فردية من فيلم فوتوغرافي، كشف تلسكوب هابل الفضائي عن ظهور الهياكل في الكون الشاب والمراحل الديناميكية في تطور المجرات.

تم تصميم قدرة المراقبة بالأشعة تحت الحمراء التي تخطط ناسا لتلسكوب جيمس ويب الفضائي لإجراء عمليات رصد مثل XDF. سوف يكتشف تلسكوب ويب الفضائي المجرات الأكثر خفوتًا التي كانت موجودة عندما كان عمر الكون بضع مئات الملايين من السنين فقط. وبسبب توسع الكون، امتد الضوء من هذه الفترة نحو أطوال موجية أطول في نطاق الأشعة تحت الحمراء. ستكون الرؤية بالأشعة تحت الحمراء لتلسكوب جيمس ويب الفضائي صحيحة تمامًا لدفع XDF إلى عمق أكبر في الأوقات التي تشكلت فيها النجوم والمجرات الأولى وإلقاء الضوء على ما كان حتى ذلك الحين "العصر المظلم" بالضوء المكثف.