ستقوم مهمة وكالة الفضاء الأوروبية ، التي انطلقت يوم السبت ، بالتقاط مليارات المجرات لإنشاء خريطة كونية تغطي المكان والزمان.
صورة التقطها M. Pedoussaut / وكالة الفضاء الأوروبية لمركبة Euclid الفضائية في منطقة Thales Alenia Space في مدينة كان بفرنسا ، في أوائل عام 2023. (M. Pedoussaut / European Space Agency via The New York Times)
في الساعة 11:12 من صباح يوم السبت ، انطلقت المركبة الفضائية إقليدس في مهمتها لرسم تاريخ الكون منذ 10 مليارات سنة.
سيستخدم التلسكوب الفضائي ، الذي بنته وكالة الفضاء الأوروبية ، أجهزته لتسجيل أكثر من ثلث السماء خارج المجرة على مدى السنوات الست المقبلة ، مما يخلق أدق خريطة ثلاثية الأبعاد للكون حتى الآن.
يخطط الباحثون لاستخدام خريطة إقليدس لاستكشاف كيف أثرت المادة المظلمة والطاقة المظلمة – الأشياء الغامضة التي تشكل 95٪ من كوننا – على ما نراه عندما ننظر عبر المكان والزمان.
قال جيسون رودس ، الفيزيائي في مختبر الدفع النفاث التابع لوكالة ناسا والذي يقود فريق إقليدس العلمي في الولايات المتحدة: “يأتي إقليدس في وقت مثير حقًا في تاريخ علم الكونيات”. “نحن ندخل وقتًا سيكون فيه إقليدس رائعًا في الإجابة على الأسئلة التي بدأت للتو. وأنا على يقين من أن إقليدس سيكون رائعًا للإجابة على أسئلة لم نفكر فيها حتى “.
انطلقت المركبة الفضائية من كيب كانافيرال بولاية فلوريدا على متن صاروخ سبيس إكس فالكون 9. كان الطقس مثاليًا تقريبًا للرحلة. إقليدس ، الذي لا يزال مرتبطًا بالمرحلة الثانية من الصاروخ ، انفصل عن معززه بعد ثلاث دقائق من الإطلاق ، وسط جولة من التصفيق. دخلت في مدار مستقر حول الأرض بعد حوالي تسع دقائق من الرحلة. بعد حوالي 40 دقيقة ، انفصل التلسكوب عن المرحلة الثانية وبدأ رحلة قدرها مليون ميل إلى نقطة في الفضاء حيث ستبدأ الرحلة العلمية للمهمة.
قال غوادالوبي كاناس هيريرا ، عالم الكونيات النظري في مهمة إقليدس ، عندما سُئل عن الإطلاق على دفق فيديو وكالة الفضاء الأوروبية: “لا يُصدق”. “أنا عاطفي للغاية ، ولكن أيضًا ممتن للغاية لكل ما تم القيام به حتى الآن حتى نتمكن من الحصول على تلسكوب في الفضاء.”
لم يكن أمام بعثة الفيزياء الفلكية الأوروبية خيار سوى الطيران بأمريكا. خططت وكالة الفضاء الأوروبية لإطلاق المركبة الفضائية إما على صاروخ سويوز روسي أو صاروخ أريان 6 الجديد في أوروبا. ولكن بسبب انقطاع العلاقة الفضائية الأوروبية الروسية بعد غزو أوكرانيا ، وتأخير إطلاق آريان 6 ، نقلت وكالة الفضاء الأوروبية بعض عمليات الإطلاق إلى سبيس إكس ، بما في ذلك إقليدس.
لن تكون المركبة الفضائية وحيدة تتطلع إلى التخزين البارد لكوننا. ولكن على عكس تلسكوبات هابل وجيمس ويب الفضائية ، التي تركز بعمق على جزء واحد من السماء في كل مرة ، سيستخدم العلماء إقليدس لتغطية مساحات واسعة من السماء خارج المجرة في وقت واحد. في ثلاث من المناطق التي سجلها ، سيعود إقليدس إلى مسافة أبعد ، لتصوير بنية الكون بعد حوالي مليار سنة من الانفجار العظيم.
أحد أهداف التلسكوب الفضائي هو المادة المظلمة ، الصمغ غير المرئي للكون الذي لا ينبعث أو يمتص أو يعكس الضوء. لقد أفلتت المادة المظلمة حتى الآن من الاكتشاف المباشر ، على الرغم من أفضل الجهود التي بذلها الفيزيائيون ، لكنهم يعرفون أنها موجودة بسبب تأثيرها الثقالي على الطريقة التي تتحرك بها المجرات.
الطاقة المظلمة هي قوة أكثر غموضًا تدفع المجرات بعيدًا – لدرجة أن كوننا يتمدد بمعدل متسارع.
ستكشف خرائط إقليدس للكون عن كيفية توزيع المادة المظلمة عبر الزمكان بناءً على كيفية تشوه الضوء القادم من المجرات خلفها ، وهو تأثير يُعرف باسم عدسات الجاذبية الضعيفة. (هذا يختلف عن عدسات الجاذبية القوية ، والتشوه الأكثر دراماتيكية بواسطة العناقيد المجرية التي تخلق أقواسًا أو حلقات أو حتى صورًا متعددة لمصدر واحد).
تساهم هذه القياسات في المزيد من الجهود المباشرة لمعرفة ماهية المادة المظلمة في الواقع.
قالت كلارا نيليست ، عالمة فيزياء الجسيمات في CERN في أوروبا والتي ليست جزءًا من مهمة إقليدس: “نحن نبحث عن الشيء نفسه من زوايا مختلفة”. يبحث الباحثون في التجارب الأرضية عن علامات اصطدام جسيمات المادة المظلمة بأجهزة الكشف الخاصة بهم. “أي معلومات نجمعها حول كيفية توزيعها في كوننا تساعدنا في البحث عنها في تصادماتنا بطريقة أكثر تركيزًا.”
مع إقليدس ، يأمل العلماء أن يكونوا قادرين على اختبار ما إذا كانت نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين تعمل بشكل مختلف على المقاييس الكونية. يمكن أن يكون ذلك مرتبطًا بطبيعة الطاقة المظلمة: سواء كانت قوة ثابتة في الكون أو قوة ديناميكية تختلف خصائصها مع مرور الوقت.
قال Xavier Dupac ، عالم الكونيات التابع لوكالة الفضاء الأوروبية في مهمة إقليدس: “إذا اكتشفنا أن هذا ليس ثابتًا ولكنه شيء يتغير بمرور الوقت ، فسيكون ثوريًا” ، لأنه سيقلب ما هو معروف عن الفيزياء الأساسية. يمكن لمثل هذا الاكتشاف أن يلقي الضوء على المصير النهائي لما يبدو أنه كوننا يتوسع باستمرار.
يستضيف إقليدس مصورًا مرئيًا يتكون من كاميرا بدقة 600 ميجابكسل يمكنها تصوير منطقة بعرض يصل إلى سماء قمرين كاملين في وقت واحد. باستخدام هذه الأداة ، سيتمكن العلماء من التعرف على كيفية تشوه أشكال المجرات بالمادة المظلمة أمامهم.
كما أن لديها مطياف الأشعة تحت الحمراء القريبة ومقياس الضوء ، والذي سيتم استخدامه لتسجيل المجرات في أطوال موجية غير مرئية وكذلك قياس انزياحها الأحمر ، وهو تأثير تمدد الطول الموجي في الضوء القادم من الكون البعيد الذي ينتج عن توسع الكون. عند استخدامه مع مجموعة من الأدوات الأرضية – بما في ذلك تلسكوبات سوبارو وكندا وفرنسا وهاواي في مرصد ماونا كي ، وفي النهاية مرصد فيرا سي روبن في تشيلي – سيتمكن العلماء من تحويل الانزياح الأحمر إلى قياسات للمسافة من الأرض .
ينطلق إقليدس في رحلة تقترب من مليون ميل من الأرض إلى مدار حول ما يُعرف بنقطة لاغرانج الثانية ، أو L2 – مكان في النظام الشمسي حيث تُلغي جاذبية الأرض والشمس. يواجه هذا الموقع بعيدًا عن الشمس مباشرةً ، ويضع إقليدس أيضًا بشكل استراتيجي في بقعة لإجراء مسوحات واسعة للسماء دون أن تحجب الأرض أو القمر رؤيتها. يدور تلسكوب جيمس ويب الفضائي حول L2 لنفس السبب.
سيستغرق وصول المركبة الفضائية إلى L2 حوالي شهر ، وثلاثة أشهر أخرى لاختبار أداء أدوات إقليدس قبل أن تبدأ في إرسال البيانات مرة أخرى إلى الأرض ليقوم العلماء بتحليلها. سيتم نشر هذه البيانات للجمهور في 2025 و 2027 و 2030.
في إحاطة إخبارية قبل الإطلاق ، قال يانيك ميليير ، عالم الفلك في معهد أستروفيزيك دي باريس ، إنه بالإضافة إلى أهدافه العلمية الرئيسية ، سيُنشئ إقليدس مسحًا فريدًا للسماء يضم 12 مليار مجرة بجودة صورة تنافس تلك الموجودة في هابل.
قال ميليير إنه سيكون “منجم ذهب لجميع مجالات علم الفلك لعدة عقود”.
ظهر هذا المقال في الأصل في صحيفة نيويورك تايمز.
