"إقليدس" نحو استكشاف جانب الكون المظلم

يحاول المسبار الفضائي الأوروبي "إقليدس" كشف أحد أهم الألغاز في علم الفلك، والمتمثل في مادتين مظلمتين غامضتين تشكلان 95% من الكون. وتنطلق مهمة وكالة الفضاء الأوروبية (إيسا) السبت عند الساعة 15:11 بتوقيت غرينتش، على متن صاروخ فالكون 9 المصنوع من شركة سبايس إكس. وسيُطلَق المسبار، البالغ وزنه طنين وصممته شركة تاليس ألينيا سبيس، إلى موقعه النهائي، على بعد 1,5 مليون كيلومتر من الأرض.

من هناك، سيرسم "إقليدس"، المسمّى على اسم مخترع الهندسة، خريطة ثلاثية الأبعاد للكون، تشمل ملياري مجرة على جزء يغطي ثلث القبة السماوية. وسيكون البُعد الثالث للخريطة هو الوقت، فمن خلال التقاط الضوء الذي استغرق بلوغه إلينا من المجرات ما يصل إلى 10 مليارات سنة، سيتعمق "إقليدس" في الماضي السحيق للكون، البالغ من العمر 13,8 مليار سنة.

ويكمن الهدف في إعادة بناء تاريخ الكون، عبر تجزئته إلى "أجزاء زمنية"، على ما أوضح عالم الفيزياء الفلكية يانيك ميلييه، رئيس اتحاد "إقليدس" الذي يضم 16 دولة، خلال مؤتمر صحافي. ويأمل القائمون على المهمة في أن يساعد ذلك في الكشف عن الآثار التي خلفتها المادة المظلمة والطاقة المظلمة أثناء تكوين المجرات.

المادة المظلمة والطاقة المظلمة ذات طبيعة غير معروفة، ولكن يبدو أنهما تتحكمان في الكون الذي يتكون بنسبة 5% فقط من مادة مرئية "عادية". هذا النقص في المعرفة وصفه رئيس مهمة "إقليدس"، جوزيبي راكا، بأنه مصدر "إحراج كوني". من دون هذه المعلومات، لا يمكن للعلماء شرح كيفية عمل الكون.

ويعود تاريخ اللغز إلى ثلاثينيات القرن الماضي، عندما افترض عالم الفلك السويسري، فريتز زويكي، خلال مراقبة عنقود مجرات كوما، أنّ جزءاً كبيراً من كتلته كان غير مرئي. وبعد نحو مائة عام، أصبح وجود هذه المادة المفقودة التي توصف بالسوداء، لأنها لا تمتص الضوء ولا تعكسه، موضع إجماع.

علوم وآثار

التحديثات الحية

نجاح أول اختبار لطبقة كاملة من صاروخ "أريان غروب"

وقال عضو اتحاد "إقليدس" ديفيد إلباز: "عندما ننظر إلى قمة الجبل الجليدي، هناك شيء لا نفهمه: كل شيء يسير بسرعة كبيرة". سرعة دوران النجوم داخل المجرات، بما في ذلك شمسنا، عالية جداً لدرجة يتعين إخراج هذه المادة منها، "مثل الصاروخ الذي يسحب نفسه بعيداً عن جاذبية الأرض ويُقلع"، كما أوضح هذا العالِم في الفيزياء الفلكية في مفوضية الطاقة الذرية. ومع ذلك، فإن هذه المادة تبقى موجودة وبالتالي، بحسب إلباز، "نستنتج أنّ هناك ثقلاً إضافياً يحافظ عليها".

في نهاية التسعينيات، اكتشف علماء الفلك اختلالاً ثانياً، على مقياس الكون بأكمله، يتمثل في أنّ المجرات تبتعد عن بعضها بسرعة أكبر، تحت تأثير قوة طاردة تُسمى الطاقة المظلمة. ويُتوقع أن يكون هذا التسارع في توسع الكون قد بدأ قبل ستة مليارات سنة. وبالعودة في الزمن 10 مليارات سنة إلى الوراء، يمكن لـ"إقليدس" ملاحظة التأثيرات الأولى للطاقة المظلمة وتحديدها بشكل أفضل، كما يأمل القائمون على المهمة.

لكن كيف يمكن ملاحظة ما هو غير مرئي؟ عبر قياس غيابه، من خلال تأثير التوائي يُسمّى عدسات الجاذبية، فالضوء من جسم بعيد، مثل المجرة، ينحرف بشكل غير محسوس عن طريق المادة المرئية والمادة المظلمة التي يصادفها في طريقه وصولاً إلى نقطة الرصد. وأوضح جوزيبي راكا أنه "بطرح المادة المرئية، يمكننا حساب وجود المادة المظلمة".

ولفت ديفيد إلباز إلى أنه "بمشاهدة مسار التشوهات هذا في تاريخ الكون، سنفهم كيف تتصرف الطاقة المظلمة". وشبّه العالم ذلك ببالون مطاطي تُرسم خطوط عليه بعلامة، "لمعرفة مدى سرعة تضخم البالون"، ما يجعل من الممكن فهم تأثيرات المادة المظلمة. أما بالنسبة للطاقة المظلمة، فهي بمثابة التنفس الذي يجعل البالون ينتفخ.

ويحتوي المسبار "إقليدس" على أداتين على متنه: جهاز تصوير للضوء المرئي (VIS)، ومصور طيفي قريب من الأشعة تحت الحمراء (NISP). وبحسب يانيك ميلييه، فإن رسم الخرائط غير المسبوق هذا سيشكل "منجم ذهب للفيزياء الفلكية"، إذ يسمح بدراسة شكل المجرات، وولادة التجمعات، والثقوب السوداء. وقد يساعد ذلك العلماء أخيراً في أن يدركوا الجسيمات الغامضة التي تتكون منها المادة المظلمة، والتي تفلت من عمليات الرصد.

ويُتوقع أن تستمر هذه المهمة الأوروبية، البالغة تكلفتها 1,5 مليار يورو، حتى عام 2029 كحد أدنى.

(فرانس برس)