اشتراك في نشرة البداية مع الانفجار الكبير
سافر عبر الكون مع الدكتور إيثان سيجل
تخيل أنك تريد معرفة كيف كان الكون في بدايته! هناك طريقتان لذلك: طريقة “النظيفة” وطريقة “المعقدة”.
تُستخدم الطريقة “النظيفة” بالنظر إلى أوائل الأزمنة الكونية – المراحل الأولى النقية – للبحث عن بقايا الإشارات. لكن، ليس كل شيء ممكنًا بهذه الطريقة “النظيفة”. في بعض الأحيان، ننظر للإشارات المتأخرة، وهذا ما نسميه الطريقة “المعقدة”: البحث عن آثار تلك الإشارات البدائية في البيانات الحديثة.
أفضل مثال على الطريقة “النظيفة” هو الخلفية الكونية الميكروية (CMB). هي تُمثّل لحظة محددة في تاريخ الكون: عندما تحولت المادة من بلازما أيونية (إلكترونات ونوى وفوتونات) إلى كون من ذرات متعادلة وفوتونات. هذه المعلومات قيّمة جدًا، وأكدت فكرة التضخم الكوني.
لكن، هناك أسئلة كونية لا تُجيب عنها الخلفية الكونية الميكروية وحدها. هنا تدخل رسم خرائط المجرات، وهي طريقة “معقدة” تُظهرنا كيف تُعلمنا عن الكون المبكر!
بجمع البيانات من مصادر متعددة، نرسم صورة كاملة لكيفية نمو الكون من بدايته. أهم المراحل:
- حدث تضخم كوني مدد الكون وجعله متجانسًا، وزرع تقلبات كمومية.
- انتهى التضخم، وبدأ الانفجار العظيم الساخن.
- توسع الكون وبدأ تبرده، مروراً بمرحلة كثيفة موحدة إلى تكتلات وذرات.
- تجمعت المادة لتكوين نجوم، مجرات، وعناقيد مجرات.
لكن لدينا قيد مهم: كل من هذه الإشارات “النظيفة” تُعطينا لقطة واحدة فقط من الكون. النظر في انفصال النيوترينو عن البلازما البدائية؟ CMB يعطينا ذلك بعد ثانية واحدة تقريبًا من الانفجار العظيم الساخن. تكوين العناصر الخفيفة؟ يعطينا نسب الهيدروجين والهيليوم بعد دقائق من الانفجار العظيم.
ولكن رسم خرائط المجرات يُمكّننا من رؤية الكون في عصور مختلفة. يمكننا دراسة الكون منذ بدايته!
مميزات رسم خرائط المجرات:
- نستطيع رسم خرائط المجرات على أكبر المقاييس الكونية.
- نرى الكون في عصور مختلفة.
- تُمثل هياكل الكون في هذه العصور المختلفة مسبارات مستقلة لبذور التركيب الكوني.
لم تعد المعلومات البدائية في هياكل واسعة النطاق للكون بدائية الآن، لكن على أكبر المقاييس، لم يكن للجاذبية وقت كافٍ لانهيار المادة. من خلال حساب كثافة الكتلة، نكتشف ما إذا كانت منطقة واسعة النطاق عالية الكثافة أم منخفضة الكثافة.
هذا ما يُميز مهمة SphereX، المقررة إطلاقها في فبراير 2025. سترسم خريطةً للسماء بأكملها، وتجمع بيانات طيفية لأكثر من مليار مجرة. 🔭
سفيراكس مهمة عظيمة، وستساعدنا على فهم أصول كوننا بشكل أفضل. 🚀
المصدر: https://bigthink.com/starts-with-a-bang/mapping-galaxies-teach-what-cmb-cant/