حل اللغز: كيف ترى التلسكوبات الماضي الكوني

لا تستطيع التلسكوبات الرؤية لمسافات بعيدة فحسب، بل إنها مثل "آلات الزمن" التي تنظر إلى الوراء إلى الكون المبكر منذ مليارات السنين.

عندما تنظر إلى سماء الليل، فإن أضواء النجوم المتلألئة هي في الواقع رسائل من الماضي. هذه الأجرام السماوية أصدرت ضوءًا منذ ملايين أو حتى مليارات السنين، ولم تصل إلى الأرض إلا مؤخرًا. فكيف يُمكن للتلسكوبات أن "ترى" مجرات بعيدة كهذه؟

رغم أن القمر قريب جدًا منا، إلا أن ضوءه يستغرق 1.3 ثانية ليصل إلى عيون الراصد. (المصدر: ناسا)

الضوء – رسالة من الكون القديم

تُصدر الأجرام السماوية في الكون إشعاعات كهرومغناطيسية باستمرار، بما في ذلك الضوء الذي تراه العين البشرية. ينتقل هذا الضوء بسرعة حوالي 300,000 كيلومتر في الثانية. عندما نقول إن مجرة ​​تبعد 13 مليار سنة ضوئية عن الأرض، فهذا يعني أن ضوء تلك المجرة استغرق 13 مليار سنة ليصل إلينا. لذا، لا ترى التلسكوبات حاضر الكون، بل ماضيه.

للعين البشرية قدرة محدودة جدًا على جمع الضوء. في المقابل، يعمل التلسكوب كمُجمِّع ضخم للضوء. تتناسب قدرة التلسكوب على جمع الضوء طرديًا مع مربع قطر مرآته الرئيسية. على سبيل المثال، يمتلك تلسكوب قطره متران قدرة على جمع الضوء تعادل أربعة أضعاف قدرة تلسكوب قطره متر واحد.

يقع هذا التلسكوب على قمة جبل ماونا كيا (هاواي)، ويحتوي على مرآة بقطر 10 أمتار، قادرة على جمع ضوء يفوق ما تجمعه العين البشرية بـ 600 ألف مرة. وبفضل ذلك، يُمكنه رصد مجرات تبعد أكثر من 13 مليار سنة ضوئية.

يُعد مرصد فيرا سي. روبين أحد أكثر التلسكوبات الأرضية تطورًا في العالم . (المصدر: مرصد روبين)

مرصد فيرا سي. روبين هو أحد أكثر التلسكوبات الأرضية تطورًا في العالم، وقد بُني على قمة سيرو باتشون في تشيلي. سيشهد مرصد فيرا سي. روبين "أول ضوء" له في 23 يونيو 2025، وهو التاريخ الذي سيبدأ فيه التلسكوب عمله ويسجل أولى الصور من الفضاء.

خلال أكثر من سبع ساعات من الرصد، التقط روبين 678 صورة، كاشفةً عن تفاصيل سديم تريفيد وسديم البحيرة وآلاف المجرات البعيدة. وفي الوقت نفسه، اكتشف التلسكوب أيضًا أكثر من 2000 كويكب جديد، مما يُثبت قدرته على تتبع الأجرام في النظام الشمسي.

دخلت روبين مرحلة مسح مدتها 10 سنوات - مسح تراث الفضاء والزمان (LSST) - لإنشاء "فيلم كوني" حول تطور المجرات والنجوم والكواكب.

تقع مجموعة مجرات كوما على بُعد أكثر من 300 مليون سنة ضوئية من الأرض، وهو دليل على اكتشاف تقنيات لمساعدة البشرية بطريقة غير مسبوقة. (المصدر: مرصد روبين)

عندما تساعد التكنولوجيا البشرية على رؤية ما لا يُرى

يُعد تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST)، الذي أُطلق عام ٢٠٢١، أكثر الأدوات تطورًا في يومنا هذا. يبلغ قطر مرآته الرئيسية ٦.٥ متر، وتبلغ مساحة تجميع الضوء فيها أكثر من ٢٥ مترًا مربعًا.

بسبب تمدد الكون، يتمدد الضوء القادم من المجرات البعيدة إلى أطوال موجية تحت حمراء - وهي ظاهرة تُسمى "الانزياح الأحمر". صُمم تلسكوب ويب لرصد هذا الضوء، مما يسمح لنا بالنظر إلى بدايات الكون.

في أغسطس/آب 2025، التقط ويب صورة لحقل هابل العميق - وهي منطقة صغيرة من السماء تغطي 1/12.7 مليون من السماء فقط، ولكنها تحتوي على أكثر من 2500 مجرة ​​بعيدة، بعضها تشكل بعد 300 إلى 400 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم.

تلسكوب جيمس ويب. (المصدر: ناسا)

تعتمد قدرة التلسكوب على فتحة عدسته. ووفقًا لمعيار رايلي، تتناسب الدقة الزاوية عكسيًا مع قطر المرآة. يتمتع تلسكوب هابل الفضائي، بفتحة عدسة تبلغ 2.4 متر، بدقة تبلغ 0.05 ثانية قوسية، وهي كافية لتمييز النجوم الفردية في مجرة ​​أندروميدا، التي تبعد 2.5 مليون سنة ضوئية.

سيحتوي التلسكوب الأوروبي العملاق (ELT)، قيد الإنشاء في تشيلي، على مرآة رئيسية قطرها 39.3 مترًا. وعند اكتماله، ستصل دقة التلسكوب إلى 0.001 ثانية قوسية، مما يتيح رصدًا مباشرًا لأسطح الكواكب الخارجية.

لا تخترق التلسكوبات الفضاء، بل تلتقط وتحلل الفوتونات القديمة التي قطعت مليارات السنين الضوئية. بفضل التكنولوجيا الحديثة، توسّع البشرية تدريجيًا آفاق الرصد الكوني، كاشفةً أسرار أصل وتطور المجرات والنجوم والكواكب.

السيد كوانغ

المصدر: https://vtcnews.vn/giai-ma-bi-an-cach-kinh-thien-van-nhin-thay-qua-khu-vu-tru-ar972298.html