رقم قياسيّ: العلماء يلتقطون إشارة راديويّة من أبعد مجرّة

تمكّن علماء فلك من التقاط إشارة راديويّة آتية من أبعد مجرّة. وتمّ التقاط الإشارة على موجة خاصّة معروفة باسم "خط 21 سنتيمتراً" أو "خط الهيدروجين" والتي ترسلها ذرّات هيدروجين محايدة. أشار موقع "سبيس" إلى أنّ رصد خطّ الهيدروجين من مجرّة بهذا البعد، وبالتالي من بدايات الكون، عبر "مرصد متريويف الراديويّ العملاق" في الهند، يمكن أن يعني أنّ علماء الفلك جاهزون للبدء بالتحقيق في تشكّل النجوم والمجرّات الأقدم.

كم تبعد تلك المجرّة؟

الإشارة النابعة من المجرّة SDSSJ0826+5630 صدرت حين كانت مجرّتنا التي عمرها اليوم 13.8 مليار سنة قد بلغت 4.9 مليارات سنة وحسب. سمحت الإشارة لعلماء الفلك بقياس محتوى الغاز في المجرة، وقد وجدوا أنّ كتلتها هي ضعف كتلة النجوم المرئية للمجرّة المبكرة.

تصدر المجرّات إشعاعاً كهرومغناطيسياً، أو الضوء، عبر مروحة واسعة من الأطوال الموجيّة الراديويّة، لكن لم يتمّ رصد موجات الـ21 سنتيمتراً الراديوّية إلا من الجوار، وبالتالي من مصادر مجرويّة أكثر حداثة. قال كبير المؤلّفين وعالم الكونيّات في جامعة ماكجيل أرناب تشاركابورتي إنّ الاكتشاف "معادل للنظر إلى الوراء عبر الزمن لـ8.8 مليارات سنة".

وتابع في بيان أنّ "المجرّة تبثّ أنواعاً مختلفة للإشارات الراديويّة. حتى اليوم، كان من الممكن فقط التقاط هذه الإشارة المحدّدة من مجرّة مجاورة، ما قيّد معرفتنا بتلك المجرّات الأقرب إلى الأرض".

أين الصّعوبة؟

ترجع صعوبة رصد هذه الأطوال الموجيّة من المجرّات الأبعد إلى اضطرار الإشعاعات الكهرومغناطيسيّة الصادرة عن مجرّات مبكرة للسفر عبر مسافات شاسعة إلى الأرض، حيث يوسّع تمدّد الكون الأطوال الموجيّة ويتسبّب بخفض طاقتها. يعني ذلك أنّ التلسكوبات هنا على الأرض تحتاج إلى معزّز لرؤية موجات راديويّة ذات أطوال موجيّة طويلة وطاقة منخفضة مثل إشارة خطّ الهيدروجين.

أينشتاين ساعدهم

تمكّن الفريق من تحقيق الرصد الكاسر للرقم القياسيّ عبر استخدام الظاهرة التي تنبّأت بها نظريّة النسبيّة العامّة. تقترح النسبيّة العامّة أنّ الأجسام ذات الكتل تحني الزمكان بطريقة مماثلة لما قد تفعله كرة بمركز ورقة مطّاطية ممدّدة. في هذا القياس، كلّما كانت الكتلة أكبر كان الانحناء أكثر تطرّفاً. هذا يعني أنّ جسماً هائلاً مثل الثقب الأسود أو المجرّة يتسبّب بانحناء شديد في الزمكان.

يؤدّي الانحناء في الزمكان إلى انحناء الضوء مع مروره قرب أجسام ذات كتلة هائلة. إنّ ظاهرة معروفة باسم التعديس الثقاليّ تحدث حين يقع جسم أماميّ أو ذو مفعول تعديسيّ بين مراقب ومصدر خلفيّ، الأمر الذي يدفع الضوء الآتي من جسم خلفيّ إلى الانحناء وسلوك مسارات مختلفة عبر الجسم التعديسيّ وحوله. لا ينجم عن ذلك ظهور جسم واحد في نقاط عدّة من السماء وحسب، بل يمكن أيضاً أن يكبّر هذا الضوء.

في قضيّة SDSSJ0826+5630، تمّ تكبير الإشارة الموجيّة الراديويّة بفعل مجرّة أخرى بين المجرّة القديمة التي تتصرّف كجسم تعديسيّ. وقال المشارك في إعداد الدراسة والأستاذ المشارك في قسم الفيزياء التابع لـ"معهد العلوم الهنديّ" نيروبام روي إنّ هذا "يؤدّي بفعّالية إلى تكبير الإشارة بمعامل 30، ما يسمح للتلسكوب بالتقاطها".

يعتقد فريق علماء الفلك أنّ رصد إشارة خط الهيدروجين من هذه المجرّة القديمة يظهر أنّه يمكن عملياً مراقبة الإشارات الراديويّة الصادرة عن مجرّات بعيدة خلال حقبة مبكرة من الكون. يمكن أن يفتح ذلك بدوره طريقة جديدة لاستخدام تلسكوبات راديويّة لدراسة تطوّر النجوم والمجرّات وكيفيّة تطوّر الكون المبكر إلى الكون الحاليّ الذي نراه اليوم.

المصدر: "المصدر: النهار العربي"