ستكون JWST آلة زمن قوية ومزوّدة برؤية تحت حمراء ستمكنها من العودة بالزمن إلى الوراء 13.5 مليار سنة لرؤية النجوم والمجرّات الأولى المتشكّلة في عتمة الكون اليافع.

 

  • لماذا تحت الحمراء؟

لماذا وُضع مرصد قوي للأشعة تحت الحمراء لرؤية النجوم والمجرات الأولى التي تشكّلت في الكون؟ لماذا نرغب برؤيتها على أية حال؟ أحد الأسباب هو أننا لم نستطع رؤيتها حتى الآن!

استطاع القمرين الصناعيين COBE وWMAP رؤية البصمة الحرارية المتولدة بعد 380000 سنة من الانفجار العظيم معتمدين على الأشعة الميكروية. ولكن في ذلك الوقت لم يكن هناك أيّة نجوم أو مجرات، وفي الحقيقة كان الكون مجرد مكان مظلم جداً.

 

  • الكون اليافع

بعد الانفجار العظيم، كان الكون أشبه بحساء ساخن من الجسيمات (مثل : الفوتونات والنيوترونات والإلكترونات). وحالما بدأ الكون يبْرد، بدأت كل من النيوترونات والبروتونات بالاندماج لتكوين ذرات هيدروجينية متأيّنة (ولاحقاً شكّلت القليل من الهليوم). وبعدها قامت هذه الذرات المتأينة من الهيدروجين والهليوم بجذب الإلكترونات إليها متحوّلةً إلى ذرات مستقرة. وسمح هذا الأمر للضوء بالسفر بحرّية لأول مرّة، لكونه لم يعد يتبعثر أو يتشتت بفعل الإلكترونات الحرة.

 

لم يبقَ الكون في هذه الظلمة طويلاً، ولكن لا زلنا غير نجهل ماهية الضوء الأول للكون، الذي انبعث من النجوم التي صهرت ذرّات الهيدروجين لتكوّن المزيد من الهليوم.

حقوق الصورة: معهد علوم تلسكوبات الفضاء STScI تكبير الصورة حقوق الصورة: معهد علوم تلسكوبات الفضاء STScI

سيكون JWST قادراً على رؤية ما حصل بعد 200 مليون سنة من الانفجار العظيم، لكن ما حاجتنا لرؤية الأشعة تحت الحمراء لمعرفة ما قد حصل في الكون اليافع؟

 

  • الانزياح الضوئي

تخيّل الضوء المنبعث من أولى المجرات والنجوم، أي قبل حوالي 13.6 مليار سنة، مسافراً عبر الفضاء و الزمن ليبلغ تلسكوباتنا. نحن بالأساس نرى هذه الأشياء كما كانت عليه عندما غادرها الضوء قبل 13.6 مليار سنة. ولأن الكون يتوسّع، فكلما نظرنا أبعد، كلما ازدادت سرعةُ ابتعادِ هذه الأجسام عنّا (مثل النجوم والمجرات الأولى)، ويعني هذا الأمر أنّ ضوؤها سينزاح باتجاه اللون الأحمر، فيسمى هذا الضوء (Redshifted) أي مزاح نحو الأحمر.

حقوق الصورة: Uncyclopedia تكبير الصورة حقوق الصورة: Uncyclopedia

يعني الانزياح نحو الأحمر بأن الضوء المجمّع بواسطة النجوم والمجرات الأولى على شكل ضوء مرئي أو أشعة فوق بنفسجية، يكون قد أزيح باتجاه أطوال موجية أكثر احمراراً عندما نتمكن أخيرًا من رؤيته. أمّا بالنسبة للإزاحات الحمراء الشديدة (التي تخص الأجسام البعيدة جداً عنّا)، فإن الضوء المرئي يُزاح عادةً باتجاه الجزء القريب أو المتوسط من مجال الأشعة تحت الحمراء التي تنتمي للطيف الكهرومغناطيسي. لهذا السبب، ومن أجل رؤية المجرات والنجوم الأولى للكون، نحن بحاجة لتلسكوب قوي في هذين الجزأين (أي بالقرب من مجال الأشعة تحت الحمراء وفي منتصفه) وهذا ما يملكه JWST تماماً.

حقوق الصورة: ناسا تكبير الصورة حقوق الصورة: ناسا

شاهِد قدرة JWST على النظر في الفضاء إلى أماكن أبعد مما كنا نستطيع رؤيته من أي وقت مضى، و كيف سيكشف عن مشاهد لمجرات حديثة التشكّل:

 


ترجمة: مازن قنجراوي

مراجعة الترجمة: همام بيطار وإيمان العماري


اترك تعليقاً () تعليقات