ما مدى ظلمة الفضاء السحيق؟ مهمة نيوهورايزنز التابعة لناسا تكشف أخيراً عن الإجابة
لإعادة صياغة ما قاله العظيم نايجل توفنيل، عندما تنظر إلى الفضاء السحيق، بعيدًا عن أي نجوم، إلى أي مدى يمكن أن يكون اللون أسودًا أكثر؟ والجواب هو، على الأقل بعض، ولكن ليس كثيرا. تمكن الباحثون من قياس مستوى الضوء الذي يعم الكون بأكمله، وهو توهج متبقي عندما كان كل شيء جديدًا ومشرقًا وحارًا، مما سمح لهم بالحصول على إحساس حقيقي بمدى الظلام الموجود هناك.
في حين أنه قد يبدو من المنطقي أن يكون الفضاء السحيق أسود اللون، إلا أن هناك أدلة كثيرة على وجود إشعاعات في الفضاء، بما في ذلك أشعة جاما، الموجات الدقيقة، والأشعة تحت الحمراء. على الرغم من أنها غير مرئية للعين البشرية، إلا أن هذه الأشعة تعتبر ضوءًا. بفضل التلسكوبات الفضائية مثل هابل وجيمس ويب، حصل علماء الفلك على تقدير تقريبي لكمية الضوء المرئي في الخلفية في الكون، وهو مقياس يُعرف باسم الخلفية البصرية الكونية (COB)، وهو في الأساس مجموع إجمالي كل الضوء المتولد على مدار الكون. على مدار الكون الذي يبلغ 12.6 مليار سنة.
لكن تحديد المستوى الدقيق لهذا كان يمثل تحديًا كبيرًا. من المستحيل قياس المستوى الدقيق لـ COB من الأرض أو محيطها المباشر، وذلك بسبب ضوء الشمس المتناثر بواسطة الغبار بين الكواكب.
للتغلب على هذه المشكلة، لجأ فريق من علماء الفلك من معهد علوم التلسكوب الفضائي والعديد من الجامعات الأمريكية إلى واحدة من أكثر الأدوات البشرية البعيدة. أطلقت وكالة ناسا المسبار الفضائي نيو هورايزنز في عام 2006، وهو مجهز بمجموعة من التلسكوبات القادرة على التقاط الأطوال الموجية المرئية وغير المرئية من الضوء. كانت مهمتها الأساسية هي إجراء تحليق بالقرب من كوكب بلوتو، وهو ما أنجزته في عام 2015، وبعد أربع سنوات، حلقت بالقرب من أروكوث، وهو كويكب يقع في حزام كويبر. في عام 2023، تم تكليف نيوهورايزنز بمهمة جديدة: تحليل بيئة الشمس من أعمق أعماق النظام الشمسي. وتقع المركبة الفضائية الآن على بعد حوالي 5.4 مليار ميل (7.3 مليار كيلومتر) من الأرض، مما يمنحها رؤية غير مسبوقة لأحلك مناطق الكون.
قد لا تتفاجأ عندما تجد أن الأمور مظلمة جدًا. بمجرد الابتعاد عن المجرات ومليارات النجوم، لن يكون هناك الكثير مما يمكن رؤيته. الحسابات المنشورة في مجلة الفيزياء الفلكيةأظهر أن كمية الضوء المرئي في الفضاء السحيق تتوافق مع إجمالي كمية الضوء التي تولدها المجرات منذ ولادة الكون.
وقال تود لوير، عالم الفلك في مؤسسة العلوم الوطنية NOIRLab، الذي عمل في الدراسة، في بيان له: “إن أبسط تفسير هو أن COB ناتج بالكامل عن المجرات”. “إذا نظرنا خارج المجرات، نجد الظلام هناك وليس أكثر.”
يبدو هذا منطقيًا، لكن بعض علماء الفلك المشاركين في الدراسة، بما في ذلك لوير، حاولوا في مناسبتين سابقتين إجراء تحليلات مماثلة، وحصلوا على نتائج مختلفة. وكتب الباحثون في الدراسة الجديدة أن إحدى الجهود، في عام 2021، حددت أنه لا بد من وجود “مكون من أصل غير معروف” مسؤول عن بعض الضوء. وعندما حاولوا مرة أخرى في العام التالي، حصلوا على نتيجة “تشير ضمنًا إلى وجود مكون شاذ أكبر”.
وخلص الفريق إلى أن هذه القراءات الغريبة كانت بسبب أخطاء في حساب كمية الضوء التي اكتشفتها نيوهورايزنز والتي انعكست من الغبار الفضائي. يبدو أن مصادر الضوء الغريبة وغير المجرية غير موجودة في الواقع.
وقال مارك بوستمان، عالم الفلك المتميز في معهد علوم التلسكوب الفضائي، والذي عمل أيضًا على الورقة: “لدينا الآن فكرة جيدة عن مدى كون الفضاء مظلمًا حقًا”. “تظهر النتائج أن الغالبية العظمى من الضوء المرئي الذي نتلقاه من الكون قد تم إنشاؤه في المجرات. والأهم من ذلك أننا وجدنا أيضًا أنه لا يوجد دليل على وجود مستويات كبيرة من الضوء تنتجها مصادر غير معروفة حاليًا لعلماء الفلك.
يمكن لهذه النتائج الأخيرة أن تقطع شوطا طويلا نحو تهدئة بعض المشاعر المؤلمة. عندما تم تكليف نيو هورايزون بمهمتها الجديدة في عام 2023، انزعج بعض العلماء من تحويلها من دراسة حزام كويبر، وهي المنطقة الغامضة من الفضاء وراء نبتون حيث تدور العديد من الكويكبات والمذنبات وربما الكواكب حول الشمس بعيدًا. على الرغم من وجودها في جزء مظلم إلى حد ما من الفضاء، إلا أن سفينة الفضاء لا تزال تساعد في إلقاء القليل من الضوء على الألغاز الكونية.
