قد يلقي علماء الفلك قريبًا أول نظرة خاطفة على الكون المظلم.
يوم السبت ، 1 يوليو ، ستقوم المركبة الفضائية Euclid التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية (ESA) الإطلاق على صاروخ سبيس إكس من فلوريدا في مهمة للتعمق في الفضاء السحيق وكشف النقاب عن الكون المظلم بعيد المنال – ووكالة ناسا تلسكوب جيمس ويب الفضائي سيكون شريكًا مهمًا في هذا البحث الكوني.
بعد رحلة استغرقت شهرًا ، إقليدس ستصل إلى نقطة مراقبة على بعد مليون ميل (1.5 مليون كيلومتر) من الأرض ، حيث ستشارك مكانها الكوني مع تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) ، الذي تستكشف عينه القوية التي تعمل بالأشعة تحت الحمراء الكون كما كان بعد 100 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم.
سوف يُكمل JWST جزءًا من مهمة إقليدس التي ستحقق في طبيعة الطاقة المظلمة، القوة الافتراضية “المضادة للجاذبية” التي اقترحها العلماء لشرح سبب توسع الكون بمعدل متسارع. ستقوم وكالة الفضاء الأوروبية بتشغيل Euclid لأنها ترسم خرائط 36٪ من السماء المرصودة على مدى ست سنوات.
متعلق ب: المركبة الفضائية إقليدس ستغير نظرتنا للكون المظلم
قال رينيه لوريج ، عالم مشروع مهمة إقليدس ، خلال مؤتمر صحفي في 23 يونيو: “إن إقليدس” أكثر من مجرد تلسكوب فضائي ؛ إنه حقًا كاشف للطاقة المظلمة “. يمكن لجيمس ويب متابعة النتائج الجديدة لإقليدس “.
صُمم إقليدس للتحقيق في الطاقة المظلمة ، التي تعتبر طبيعتها الغامضة “أكبر إحراج لدينا حاليًا في علم الكونيات” ، حسبما قال غوادالوبي كاناس هيريرا ، عالم الكونيات في وكالة الفضاء الأوروبية ، للصحفيين يوم الجمعة.
عندما ولد عالم شديد الحرارة والكثافة مع الانفجار العظيم منذ حوالي 13.7 مليار سنة ، تضخم الفضاء نفسه أسرع من سرعة الضوء، وتضاعف حجم الكون 90 مرة على الأقل. خف هذا التضخم إلى نمو مطرد كمادة تتجلى في الكون مجرور على نفسه بسبب جاذبية. ومع ذلك ، منذ ما يقرب من 5 مليارات سنة ، تفوقت الطاقة المظلمة على الجاذبية باعتبارها القوة المهيمنة وبدأت في تسريع توسع الكون.
لمساعدة العلماء على فهم طبيعة الطاقة المظلمة بشكل أفضل ، من المتوقع أن يغطي إقليدس 15000 درجة مربعة من السماء ، حيث سيقوم بمسح حول 1.5 مليار مجرة من بدايات الكون عن طريق التقاط ضوء يبلغ عمره حوالي 10 إلى 13 مليار سنة. باستخدام هذه البيانات ، يأمل العلماء في تسجيل تمدد الكون عبر الدهور وتحديد متى بدأت الطاقة المظلمة – التي تشكل الآن 68٪ إلى 72٪ من طاقة الكون ومادة – في تسريع الكون.
لجمع البيانات المطلوبة ، سيدرس إقليدس الضوء القادم من المجرات المبكرة بأطوال موجية قريبة من الأشعة تحت الحمراء ، على غرار ما يفعله ويب بكاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIRCam). “حيث يمكن أن يلاحظ Webb بعيدًا جدًا في الوقت المناسب ويقترب من التفاصيل ، يمكن لـ Euclid الانتقال بسرعة وعلى نطاق واسع ،” وفقًا لـ ESA.
إقليدس قادر على عرض مناطق من السماء أعرض 100 مرة من كاميرا ويب NIRCam. على سبيل المثال ، سيجمع إقليدس بيانات من 40000 حقل من السماء ، مع كل شريحة تمتد على جزأين أقمار كاملة وقال لوريجس إنه يحمل 10 غيغابايت من البيانات. سيفعل ويب إطراء أهداف إقليدس من خلال توفير ملاحظات متابعة أعمق لشرائح أصغر من السماء مما يستطيع إقليدس تحقيقه ، وكذلك من خلال التحقيق في القيم المتطرفة في البيانات.
يعتمد النموذج الكوني المقبول على نطاق واسع والذي يمثل فهمنا لتاريخ الكون وتطوره ، والمعروف باسم نموذج لامدا للمادة المظلمة الباردة ، على بعض الافتراضات. واحد هو ذلك النسبية العامة يبقى في المقاييس الكونية. يفترض النموذج أيضًا أن الكون يحتوي على مادة مظلمة باردة ، وهي نوع افتراضي من المادة المظلمة التي تتحرك أبطأ من سرعة الضوء ، ولا تتفاعل مع المادة المرئية وتجعل نفسها معروفة فقط عن طريق الجاذبية ، والطاقة المظلمة ، التي تصمد. إلى كثافة ثابتة مع توسع الكون. يفتقر النموذج إلى معلومات مهمة حول طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة ، وتظل عقود من البحث المباشر وغير المباشر للعثور على جسيمات المادة المظلمة فارغة.
قصص ذات الصلة:
– أوروبا تستعد لمركبة إقليدس الفضائية للبحث عن المادة المظلمة في رحلة إلى موقع الإطلاق في فلوريدا (صور)
– قد يفسر شكل ديناميكي من الطاقة المظلمة إشارة إشعاع غريبة من الكون المبكر
– تاريخ الكون: Big Bang حتى الآن في 10 خطوات سهلة
مع إقليدس ، يخطط العلماء لمقارنة النماذج الكونية المختلفة التي تحاول تفسير التوسع المتسارع ومعرفة أيها يناسب بيانات التلسكوب. وقال كاناس هيريرا إن هذه النتائج قد تدفع إلى تصميم “نموذج جاذبية معدل أو شيء أكثر غرابة”.
في النهاية ، يأمل العلماء أن تساعد اكتشافات إقليدس في تفسير ما إذا كانت هناك “ثورة” مطلوبة في فهمنا لقوانين الطبيعة ، كما قال يانيك ميليير ، عالم الفلك في معهد باريس للفيزياء الفلكية الذي يقود اتحاد إقليدس. “من حيث المبدأ ، يجب أن يقدم إقليدس ردًا حاسمًا على طبيعة الطاقة المظلمة.”