الخريطة ثلاثية الأبعاد الأكثر تفصيلا للكون قيد الإنشاء
يجري حاليا إنشاء الخريطة الأكثر تفصيلا ثلاثية الأبعاد للكون، حيث كشف علماء الفيزياء الفلكية عن تفاصيل أول 7.5 مليون مجرة من أصل 35 مليونا.
وأكملت أداة التحليل الطيفي للطاقة المظلمة (DESI) أول سبعة أشهر من المسح الذي من المتوقع أن يستغرق ما مجموعه خمس سنوات.
ويستخدم تعاون دولي من العلماء، بقيادة مختبر لورانس بيركلي الوطني التابع لإدارة الطاقة الأمريكية في كاليفورنيا، المسح لإنشاء “خريطة ثلاثية الأبعاد مفصلة بشكل هائل” من شأنها أن تساعد في شرح الطاقة المظلمة.
وحتى الآن، صنفت أكثر من 7.5 مليون مجرة، وتضيف المزيد بنحو مليون مجرة شهريا، في مهمتها للحصول على خريطة تظهر 35 مليون مجرة فريدة. والهدف من المشروع هو تسليط الضوء على الطاقة المظلمة الغامضة، وهي القوة التي تشكل 68٪ من الكون وتعمل على تسريع تمدده.
The Dark Energy Spectroscopic Instrument #DESI has created the largest 3D-map of the Cosmos💫
👉In its first 7 months, it has smashed the previous records for 3D galaxy surveys👏
✅Several Spanish institutions are part of DESI, including the @ICC_UB
🔗https://t.co/I6SGvEBsN9 pic.twitter.com/EkAvnKottj
— ICCUB (@ICC_UB) January 13, 2022
وسيسمح امتلاك الخريطة لعلماء الفلك بفهم كيف بدأ الكون، وإلى أين يتجه بعد ذلك، لا سيما إذا كان سيتمدد إلى الأبد، أو ينهار، أو ينفصل.
وقال عالم المشروع الدكتور جوليان غاي، من جامعة كاليفورنيا، بيركلي، إن الفريق كان يرى أنماطا وهياكل في جميع أنحاء الكون من خلال الخريطة الجديدة.
وفي توزيع المجرات في الخريطة ثلاثية الأبعاد، توجد مجموعات ضخمة وخيوط وفراغات.
وقال البروفيسور كارلوس فرينك، من جامعة دورهام، والذي يشارك أيضا في المشروع، إنه على الرغم من كونه في مراحله الأولى، إلا أن العلماء بدأوا بالفعل في شق طريق جديد.
وأوضح أن “DESI تفتح بالفعل آفاقا جديدة في إنتاج خريطة الكون هذه والتي هي أكثر خريطة تفصيلية رأيناها على الإطلاق. وسيساعدنا هذا في البحث عن أدلة حول طبيعة الطاقة المظلمة، لكننا سنتعلم أيضا المزيد عن المادة المظلمة والدور الذي تلعبه في كيفية تشكل المجرات مثل مجرة درب التبانة وكيف يتطور الكون. ونتطلع بشوق كبير إلى كنز البيانات الذي ستجمعه DESI خلال السنوات القليلة المقبلة”.
ويعتقد علماء الفلك أن الطاقة المظلمة – التي تشكل حوالي 68% من الكون المعروف – تقاوم سحب الجاذبية وتوقف الانكماش.
ولتأكيد ذلك، وفهم ظاهرة الطاقة المظلمة، أنشأ الفريق DESI، المكونة من 5000 تلسكوب صغير آلي، كل منها يصور مجرة جديدة كل 20 دقيقة. إنها قادرة على مسح المزيد من المجرات في عام واحد أكثر من أي تلسكوب آخر على الأرض مجتمعة، ويرجع الفضل في ذلك جزئيا إلى نظام الألياف البصرية الحديث الذي يقسم الضوء من الأجسام في الفضاء – مثل المجرات والنجوم – إلى نطاقات ضيقة من الألوان.
وتكشف هذه الألوان عن التركيب الكيميائي للكائن المستهدف، بالإضافة إلى معلومات حول مدى بعدها ومدى سرعة انتقالها.
وستعود بيانات DESI إلى الوراء 11 مليار سنة – لتكشف عن أدلة حول تطور ليس فقط المجرات، ولكن الكوازارات – ألمع الأجسام في الكون.
ومن خلال تقسيم الضوء من كل مجرة إلى طيف ألوانها، يمكن لـ DESI تحديد مقدار انزياح الضوء إلى الأحمر. وهذا هو مدى تمدده نحو النهاية الحمراء للطيف بسبب توسع الكون خلال مليارات السنين التي قطعها قبل وصوله إلى الأرض.
ومع توسع الكون، تظهر المزيد من الطاقة المظلمة، ما يسرع التوسع أكثر، في دورة تقود جزءا من الطاقة المظلمة في الكون إلى الأعلى.
وتقود DESI بالفعل اختراقات في فهمنا للماضي البعيد، منذ أكثر من 10 مليارات سنة عندما كانت المجرات لا تزال صغيرة.
ورُكّبت DESI في تلسكوب Nicholas U Mayall الذي يبلغ ارتفاعه أربعة أمتار في مرصد Kitt Peak الوطني بالقرب من Tucson، أريزونا.
وشهد الجهاز الضوء الأول في أواخر عام 2019، لكن جائحة “كوفيد-19” أغلقته لعدة أشهر، مع استمرار العمل في ديسمبر 2020.
