علماء الفلك يكشفون عن المجهر الكوني الأكثر روعة الذي تنبأ به أينشتاين

إن الكون مكان كبير، مليء بالأشياء والهياكل الضخمة لدرجة أن كتلتها تحني الضوء الذي يمر بها، مما يزيد من حدة الفوتونات المنبعثة من مصادر الضوء الأبعد. يمكن لهذه “عدسات الجاذبية” أن تكشف عن أجزاء قديمة جدًا من الكون، والتي لولا ذلك لكانت غامضة أو باهتة للغاية بحيث يتعذر على المراقبين الموجودين على الأرض اكتشافها.

الآن، اكتشف فريق من الباحثين في مختبر لورانس بيركلي الوطني تشكيلًا للمجرات التي يعتقدون أنها عدسة جاذبية رائعة بشكل خاص. تتكون العدسة – التي يطلق عليها الآن اسم العدسة الدائرية – من سبع مجرات خلفية حول مجموعة مجرات أساسية في المقدمة، بالإضافة إلى عدد قليل من مصادر العدسات الأخرى الموجودة في محيطها.

وأوضح ديفيد شليغل، عالم الفيزياء الفلكية في مختبر بيركلي والمؤلف المشارك في الورقة البحثية، في إصدار مختبري، أن العدسة هي “صدفة محاذاة لمجرات متعددة عبر خط رؤية يغطي معظم الكون المرئي”. “إن العثور على مثل هذه المحاذاة هو بمثابة إبرة في كومة قش. إن العثور على كل هذه الأشياء يشبه ثماني إبر مصطفة بدقة داخل كومة القش تلك.

تعد عدسات الجاذبية مفيدة لرؤية مصادر الضوء القديمة مثل أقدم نجم معروف أو المستعر الأعظم الذي عاود الظهور في السماء عدة مرات حيث اتخذ ضوءه المنحني مسارات مختلفة إلى الأرض. إن التراكب الفريد للعدسة الدائرية يجعلها عدسة جاذبية قوية بشكل خاص.

وقام فريق البحث أيضًا بإنشاء نموذج حسابي للعدسة وحساب المسافات التقريبية للمجرات. يقع العنقود العدساتي على بعد حوالي خمسة مليارات سنة ضوئية من الأرض، وتبعد مجراته السبع ما بين 2.6 إلى 7 مليارات سنة ضوئية عن ذلك، أي ما يصل إلى 12 مليار سنة ضوئية في الماضي، وفقًا للدراسة التي نُشرت الأسبوع الماضي. في مجلة الفيزياء الفلكية.

وقال شياو شينغ هوانغ، عالم الفيزياء والفلك في جامعة سان فرانسيسكو وأحد المشاركين في الدراسة: “عندما تظهر من خلال العدسة، تشكل الصور المتعددة لكل من المجرات الخلفية أنماطًا دائرية متحدة المركز تقريبًا حول العدسة الأمامية، كما هو الحال في الدائرة الدائرية”. مؤلف الدراسة، في نفس الإصدار. “إنه اكتشاف غير مسبوق، ويُظهر النموذج الحسابي الناتج احتمالًا واعدًا للغاية لقياس خصائص الكون، بما في ذلك خصائص المادة المظلمة والطاقة المظلمة.”

تشكل بعض عدسات الجاذبية حلقات أينشتاين، أو دوائر شبه مثالية من الضوء في السماء؛ في العام الماضي، عثر فريق على بصمات في حلقات أينشتاين تشير إلى أن المادة المظلمة الشبيهة بالأكسيونات قد تسكن المجرات الخلفية. في عدسة الفريق الأخير، يشير صليب أينشتاين إلى التوزيع المتماثل للكتلة (بما في ذلك المادة المظلمة) عبر العدسة.

وستسمح العدسة الجديدة للباحثين بدراسة طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة، اللذين يشكلان معًا حوالي 95% من الكون، وفقًا لوكالة ناسا. هذا صحيح: كل ما لاحظناه على الإطلاق يمثل 5% فقط من كل شيء. ولكن الآن لدينا نافذة أخرى على الأعمال الداخلية لهذا كل شيء.