اشترك في النشرة الإخبارية لنظرية Wonder's Wonder Science. استكشف الكون بأخبار عن الاكتشافات الرائعة والتقدم العلمي والمزيد.
لقد استحوذ علماء الفلك في مهمة الإقليدس في وكالة الفضاء الأوروبية على نظرة غير مسبوقة على ظاهرة كونية نادرة – وجعلوا الملاحظات بحتة من خلال حدث.
يرتبط اكتشافهم ببعض البيانات المبكرة من التلسكوب الإقليبي ، الذي تم إطلاقه في يوليو 2023 لدراسة الكون المظلم – لا يمكن لعلماء الكون رؤيته مباشرة – وقضوا الأشهر القليلة الأولى في معايرة أدواته واختبارها. عندما تم إرسال صور الاختبار مرة أخرى إلى الأرض ، تجسس عالم أرشيف إقليدس برونو ألتيري ما بدا أنه حلقة آينشتاين.
تحدث حلقات أينشتاين عندما ينحني الضوء من مجرة بعيدة لتشكيل حلقة متوهجة حول كائن آخر في المقدمة حيث يتم ملاحظة ذلك الكائن. نادراً ما يتم تسمية الحلقات الملاحظة لعالم الرياضيات والفيزيائي ألبرت أينشتاين. توقع نظريته العامة للنسبية أن الضوء يمكن أن ينحني ويشرق حول الأشياء عبر الكون.
استحوذت إقليدس في البداية على صورة لمجرة خاضعة جيدًا تدعى NGC 6505 ، والتي تقع على بعد حوالي 590 مليون سنة ضوئية من الأرض ، في عام 2023. سنة ضوئية هي مسافة الضوء يسافر في عام واحد ، أي 5.88 تريليون ميل (9.46 تريليونات كيلومترات).
ولكن لأول مرة ، تم الكشف عن حلقة من الضوء حول المجرة أثناء استخدام أدوات Euclid الحساسة للغاية. الحلقة نفسها مصنوعة من الضوء المشوه من مجرة بعيدة ، تقع على بعد 4.42 مليار سنة ضوئية. المجرة ، التي لم يتم ملاحظتها من قبل ، ليس لها اسم بعد.
وقال Altieri في بيان “إنني أنظر إلى البيانات من إقليدس كما تأتي”. “حتى من تلك الملاحظة الأولى ، استطعت أن أراها ، ولكن بعد أن قدمت Euclid المزيد من الملاحظات عن المنطقة ، يمكننا أن نرى حلقة Einstein مثالية.”
الآن ، قام الباحثون بدراسة متعمقة للصور الإقليدية التي تعرض تفاصيل عن حلقة آينشتاين ، التي نشرت يوم الاثنين في مجلة Astronogy & Astrophysics. يمكن أن يساعد فهم المزيد حول هذه الظاهرة العلماء على التحقيق في بعض أسرار الكون الدائمة ، مثل الطاقة المظلمة – القوة الغامضة التي تسبب الكون في التوسع بشكل أسرع مع مرور الوقت.
وقالت فاليريا بيتورينو ، عالم المشروع الإقليدي للدراسة في بيان: “أجد أنه من المثير للاهتمام للغاية أن هذه الحلقة لوحظت في مجرة معروفة ، والتي تم اكتشافها لأول مرة في عام 1884”. “من المعروف أن المجرة لعلماء الفلك لفترة طويلة جدًا.
ومع ذلك لم يلاحظ هذا الخاتم من قبل. هذا يوضح مدى قوة إقليدس ، إيجاد أشياء جديدة حتى في الأماكن التي اعتقدنا أننا نعرفها جيدًا. هذا الاكتشاف مشجع للغاية لمستقبل مهمة إقليدس ويوضح قدراته الرائعة. “
فك تشفير خاتم آينشتاين نادر
لاحظ عالم الفلك الأمريكي لويس سويفت أولاً مجرة NGC 6505 في عام 1884 ، وهو يشبه نقطة مصفر ساطعة ، مع تفاصيل الحلقة التي تحجبها الغلاف الجوي. الفيزياء الفلكية في ألمانيا.
وقال أوريوردان في رسالة بالبريد الإلكتروني: “من خلال المراقبة من الفضاء مع إقليدس ، حيث لا يوجد جو لطرح الأشياء.
وقال أوريوردان ، إن حلقات أينشتاين هي أمثلة على عدسة الجاذبية القوية ، وهي ظاهرة تعمل مثل كوب مكبرة في الكون ، تكشف عن أشياء سماوية وضوء من المجرات البعيدة التي ستبقى غير مرئية.
وقال: “عندما ينتقل الضوء من مجرة بعيدة عبر الفضاء في طريقه إلى الأرض ، فإنه يسافر عادة على طريق مستقيم”. “ولكن إذا كان هناك جسم ضخم مثل مجرة أخرى في الطريق ، فإن الجاذبية الهائلة في المجرة يمكن أن ثني مسار الضوء بالفعل. تعمل هذه المجرة في المقدمة مثل “عدسة” ، مع التركيز على الضوء من مجرة الخلفية إلى صورة مشوهة على شكل حلقة مشوهة ولكنها مكبرة عالية من مجرة الخلفية. “
تعرض منظر عن قرب لمركز NGC 6505 Galaxy حلقة Einstein المشرقة المحيطة به. – ESA/Euclid/Euclid Consortium/NASA ، معالجة الصور بواسطة J.-C. Cuillandre ، G. Anselmi ، T. Li
من أجل تكوين حلقة Einstein ، يجب أن تجتمع عوامل متعددة: مجرة ضخمة في المقدمة يجب أن تتوافق تمامًا مع مجرة الخلفية من منظور التلسكوب.
وقال أوريوردان إنه من النادر جدًا أن أقل من 1 ٪ من المجرات لها حلقة آينشتاين. وقال إن هناك ما بين 100 و 1000 كائنات تشبه حلقة آينشتاين معروفة ، ولكن لم يلاحظ سوى عدد قليل من عشراتها على مستوى التفاصيل التي يوفرها التلسكوب الإقليدي.
وقال مؤلفو الدراسة إنه على الرغم من أن مسافة 590 مليون سنة ضوئية تبدو بعيدة بشكل لا يصدق عن الأرض ، إلا أنها قريبة ، من الناحية الفلكية ، كما قال مؤلفو الدراسة ، مما يجعل هذا واحدًا من حفنة من حلقات آينشتاين بالقرب من كوكبنا.
وقال أوريوردان: “تتم محاذاة مجرة الخلفية في هذه العدسة تقريبًا مع المجرة المقدمة التي هي نادرة جدًا بالفعل”. “هذا يشكل الحلقة الكاملة المذهلة التي يمكنك رؤيتها في الصورة. هذه المحاذاة النادرة تجعل صورة لا تصدق وتذكرنا بمدى جمال الكون. “
وقال إن حلقة آينشتاين الخاصة هذه ستساعد علماء الفلك بشكل أساسي على الأقران داخل المجرة البعيدة غير المعروفة حتى يتمكنوا من قياس كتلتها وتكوينها ، وعدد النجوم التي أنتجتها وكيف تطورت مع مرور الوقت.
تكبير الكون
يهتم علماء الفلك بشكل خاص بدراسة حلقات أينشتاين لأنه يمكن استخدامها للتحقيق في الطاقة المظلمة وكذلك المادة المظلمة. على الرغم من أن المادة المظلمة لم يتم اكتشافها أبدًا ، إلا أنه يُعتقد أنها تشكل 85 ٪ من إجمالي المسألة في الكون.
وقال أوريوردان: “لا تتفاعل هذه المسألة المظلمة مع الضوء ، ولكن لها تأثير الجاذبية”. لذلك فإن عدسة الجاذبية حساسة لوجود هذه المادة المظلمة ، مما يتيح لنا اكتشافها بشكل غير مباشر. على سبيل المثال ، يعتمد حجم حلقة أينشتاين على كمية الكتلة في المجرة. عندما نقدر الكتلة استنادًا إلى عدد النجوم التي نراها (مدى سطوع المجرة) ، يجب أن نرى حلقات آينشتاين أصغر بكثير في الحجم. فقط عندما نحسب المادة المظلمة المفقودة ، يمكننا التنبؤ بحجم الحلقة التي نلاحظها بالفعل. “
وقال جوستين سبيلكر ، أستاذ مساعد في قسم الفيزياء وعلم الفلك في جامعة تكساس إيه آند إم ، إن العدسات الجاذبية مثل حلقة آينشتاين المكتشفة حديثًا يمكن أن تساعد في إلقاء الضوء على ما يجري في المناطق الداخلية للمجرات. لم يشارك Spilker في الدراسة الجديدة ، لكنه لاحظ سابقًا حلقة Einstein باستخدام تلسكوب جيمس ويب للفضاء الذي تم وصفه في دراسة أجريت في يونيو 2023 ، شارك في تأليف فريق دولي من العلماء.
وقال سبلكر في رسالة بالبريد الإلكتروني: “يعتمد حجم حلقة آينشتاين فقط على إجمالي كمية الكتلة بالقرب من مركز المجرة”. “لا يهم ما إذا كانت هذه الكتلة تتكون من مادة مظلمة أو نجوم أو قطط – فقط إجمالي الأمور! في هذه الحالة ، وجد الباحثون أن حوالي 90 ٪ من الكتلة هي النجوم ، وحوالي 10 ٪ من المادة المظلمة (لا توجد كلمة في الكسر في القطط) ، وهو أمر نموذجي للمناطق الداخلية للمجرات. “
تقع إقليدس في مهمة مدتها ست سنوات لمراقبة بيلونز من المجرات عبر أكثر من ثلث السماء. الهدف الأساسي للتلسكوب الذي يبلغ طوله 4 أقدام (1.2 متر) هو مراقبة المادة المظلمة والطاقة المظلمة وإنشاء أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد وأكثرها دقة للكون. وعلى طول الطريق ، من المحتمل أن يزيد التلسكوب من العدد المعروف من حلقات أينشتاين بأوامر من حيث الحجم ، على حد قول أوريوردان.
وقال أوريوردان: “ستؤدي إقليدس إلى إحداث ثورة في هذا المجال ، مع كل هذه البيانات التي لم يسبق لها مثيل”. “سيكون لدينا أكثر من حلقات آينشتاين أكثر مما قد نعمل معها ، وهذا سيحقق تحدياتها الجديدة.”
لمزيد من الأخبار والنشرات الإخبارية CNN قم بإنشاء حساب في CNN.com