سيستمر الكون في التوسع إلى الأبد

تشكلت النجوم الأولى في وقت أبكر مما كان يعتقده العلماء * كما يتضح من الصور التي التقطها القمر الصناعي WMAP

سيستمر الكون في التوسع إلى الأبد بمعدل متزايد باستمرار. هذا ما سيقوله علماء ناسا في بيان سيدلي به خلال الأيام المقبلة. يبني العلماء استنتاجاتهم على البيانات الجديدة المقدمة من القمر الصناعي MAP (مسبار تباين الموجات الدقيقة) الذي يدور حول الشمس خارج مدار القمر منذ إطلاقه في عام 2001.

تؤكد بيانات MAP أيضًا النتائج التي تفيد بأن معظم الكون يتكون من "طاقة مظلمة" غامضة تتسبب في تسارع توسع الكون.
الذرات، المكونات الأساسية للمادة التي ينبعث منها الضوء، وهي لا تشكل سوى نسبة قليلة من الكون. ونقلت هيئة الإذاعة البريطانية (بي بي سي) عن أحد علماء الفلك من هذه المجموعة قوله: "بالنسبة للكون، تعد النجوم والكواكب عنصرا هامشيا".
وتقع MAP في نقطة ثابتة في مدار الأرض حول الشمس، وهي نقطة تعرف باسم L2 وهي إحدى نقاط لاغرانج - وهي النقاط التي ستبقى فيها الأجسام في مكانها تجاه الأرض، مقارنة بالمدار حول الشمس. L2 هي نقطة توازن قوى الجاذبية للأرض والشمس والقمر.

صدى الانفجار الكبير

MAP هي أول مركبة فضائية يتم وضعها عند النقطة L2، التي تقع خلف القمر وتتبع الأرض والقمر في مدارهما حول الشمس. MAP متخصص في إشعاع الخلفية الكونية الميكروي (CMB). تم اكتشاف إشعاع CMB لأول مرة في عام 1965 من قبل أرنو بانزياس وروبرت ويلسون من مختبرات بيل في الولايات المتحدة الأمريكية. وقد أطلق على هذا الإشعاع اسم "صدى الانفجار الكبير" - وهو الحدث الذي خلق الكون قبل حوالي 15 مليار سنة.

تم إنشاء إشعاع الخلفية الكونية بعد حوالي 400 ألف سنة من الانفجار الأعظم. عندما برد الكون بدرجة كافية لتواجد ذرات الهيدروجين. في عام 1992، اكتشف القمر الصناعي كوبي (كاشف إشعاع الخلفية الكونية) اختلافات في إشعاع الخلفية الكونية، تعزى إلى البنية الأولية التي خلقت الكون والتي ظهرت داخلها بذور المجرات في السحب العملاقة من الغاز الساخن التي شكلت الكون في هذا الوقت.

ويعتقد علماء الفلك أن إشعاع الخلفية الكونية يحتوي على الكثير من المعلومات حول أصل الكون ومصيره. ستسمح قياسات هذا الإشعاع لعلماء الكونيات بتحديد المعالم الأساسية للكون، على سبيل المثال، ما إذا كان سيتوسع إلى الأبد أو سينهار، أو ما إذا كان التوسع يتسارع أم يتباطأ.
ويقوم القمر الصناعي MAP بمسح السماء بأكملها كل ستة أشهر، وبالتالي يوفر خريطة دقيقة للغاية لإشعاع الخلفية الكونية. ستؤكد أول بيانات MAP الكاملة النتائج السابقة التي تم الحصول عليها باستخدام بالون بوميرانج الذي طار فوق القارة القطبية الجنوبية في عام 2000.
وأظهر البالون أن الطاقة المظلمة تتحكم في الكون، وتتسبب في تسارع توسع الكون. وهذا يعني أن المادة في الكون في نهاية المطاف ستكون أكثر تشتتًا مما هي عليه اليوم، وسوف تحترق النجوم، وسوف تتبخر المجرات، وسيصبح كل شيء سحابة رقيقة من الغاز البارد إلى الأبد.

تشكلت النجوم الأولى في وقت أبكر مما اعتقد العلماء

بواسطة أوريل بريزون

قدمت وكالة ناسا البيانات الأولى من قمر صناعي يختبر إشعاع الخلفية الكونية

بعد مرور نحو أسبوع ونصف على تفكك مكوك الفضاء "كولومبيا"، كانت وكالة الفضاء الأمريكية (ناسا) تفتخر أمس بهذا الإنجاز. وعرضت الوكالة في مؤتمر صحفي عقدته اكتشافات جديدة حول بنية الكون وتطوره، بناء على النتائج التي تم الحصول عليها من القمر الصناعي البحثي "MAP" (AnisotropyProbe MAP - Microwave).

وتمكن علماء وكالة ناسا من التحديد بدقة تصل إلى 1% - وهي نسبة عالية جدًا في هذا النوع من الأبحاث - أن عمر الكون يبلغ 13.7 مليار سنة. حتى الآن قدر العلماء أن عمر الكون يبلغ حوالي 15-14 مليار سنة، لكن النتائج الحالية تجعل من الممكن تحديد عمره بدقة أكبر، وتعزز النموذج المقبول في السنوات الأخيرة فيما يتعلق بتطور الكون و العلاقات بين مكوناته.

"المفاجأة الكبرى الناشئة عن ملاحظات MAP هي أن النجوم والمجرات الأولى تشكلت بعد حوالي 200 مليون سنة فقط من الانفجار الكبير، وهي فترة قصيرة جدًا مقارنة بـ
التقديرات حتى الآن"، يوضح البروفيسور أفيشاي ديكل، رئيس مجموعة علم الكونيات في معهد راكاح للفيزياء في الجامعة العبرية في القدس، أهمية النتائج.

قام القمر الصناعي MAP بفحص إشعاع الخلفية الكونية، الذي يملأ الفضاء بأكمله وينشأ من الانفجار الكبير. تم اكتشافه بالصدفة في عام 1965 من قبل بنزياس وويلسون، وهما عالمان من شركة الهاتف الأمريكية "بيل" الذين كانوا يحققون في مصدر اضطرابات الاتصالات. اكتشاف وجود إشعاعات ذات طبيعة موحدة من كل اتجاه في السماء، تطابق مع توقعات علماء الفيزياء الفلكية الذين اعتمدوا على نظرية الانفجار الكبير، وحصل بنزياس ويلسون على جائزة نوبل. وفي يونيو 2001، تم إطلاق خريطة إلى الفضاء
جمع البيانات عن هذا الإشعاع، ومنذ ذلك الحين وهو يدور حول الشمس مع الأرض، على مسافة حوالي 1.5 مليون كيلومتر من الأرض.
تكمن ميزة دراسة إشعاع الخلفية الكونية في حقيقة أن الإشعاع هو نوع من "الصورة" للكون في مراحله الأولى. في البداية كان الكون مضغوطًا وحارًا جدًا ومعتمًا للإشعاع (كما هو الحال داخل الضباب الكثيف). وتدريجياً حدث التبريد، وعندما كان عمر الكون حوالي 380 ألف سنة، انخفضت درجة الحرارة إلى حوالي 4,000 درجة مئوية وأصبح الكون شفافاً أمام الإشعاع الذي بدأ يتحرك بحرية عبره. واليوم، تشكل الاختلافات الصغيرة بين شدة الإشعاع التي يتم رصدها في اتجاهات مختلفة في السماء مصدرًا لكثير من المعلومات حول بنية الكون وتطوره.

تعد دراسة إشعاع الخلفية الكونية من أبرز الأبحاث الكونية اليوم، ولكنها ممكنة بشكل أساسي من الفضاء، بسبب الاضطراب الناتج عن الغلاف الجوي للأرض. منذ حوالي عقد من الزمن، تم إطلاق القمر الصناعي COBE (مستكشف الخلفية الكونية) لدراسة إشعاع الخلفية. كما توفر المناطيد الخاصة التي تبحر على ارتفاعات عالية، عند حافة الغلاف الجوي، بيانات عن إشعاع الخلفية، لكن نتائج MAP هي الأولى من نوعها ذات الجودة العالية والتغطية للسماء بأكملها.

وفقا لنظرية النسبية العامة لأينشتاين، فإن الكون نفسه قد يكون مسطحا أو منحنيا - على غرار سطح الكرة، على سبيل المثال. تحدد درجة انحناء الكون ما إذا كان محدودًا أم لا نهائيًا. ولذلك فإن أحد أهم الأسئلة الأساسية في علم الكونيات هو كيفية انحناء الكون. تعزز الملاحظات التي أجريت في السنوات الأخيرة التقييم القائل بأن الكون مسطح، وتضيف بيانات MAP مزيدًا من التأكيد على هذا التقييم.

باستخدام نتائج MAP، من الممكن أيضًا تقدير محتويات الكون: 4٪ فقط من الكون عبارة عن مادة طبيعية، وهي المادة التي تتكون منها النجوم والكواكب والبشر. يتكون باقي الكون من "المادة المظلمة" (23%) - وهي جسيمات لا تزال طبيعتها غير معروفة؛ و"الطاقة المظلمة" (73%)، والتي تعمل كقوة تنافر، على عكس الجاذبية، وتتسبب في تسارع توسع الكون. تتوافق هذه القياسات مع الرأي السائد بين العلماء في السنوات الأخيرة.

ويخلص البروفيسور ديكل إلى أنه "من صورة الكون الشاب كما تظهرها بيانات خريطة القمر الصناعي، يمكن تفسير عملية تطور الكون: المناطق الكثيفة نسبيا مارست قوة جاذبية أكبر، وانهارت على نفسها، وخلقت المجرات و مجموعات المجرات التي نراها اليوم. إن التغيرات المقاسة في إشعاع الخلفية الكونية هي دليل مباشر على "البذور" الأولية التي "نبتت" منها جميع الكائنات الموجودة في الكون.