هل تساءلت يومًا كيف تتحرك المجرات في الكون؟ 🤔 لا تطفو المجرات عشوائيًا! بل تُرتب على طول خيوطٍ من الألياف الكونية، تمتدّ أحيانًا ملايين السنين الضوئية، وتُشكّل كيفية تشكّل النجوم وغيرها من الهياكل عبر الكون.

تربط هذه الخيوط المجرات في نمط يسمّيه علماء الفلك الشبكة الكونية. من خلال مراقبة هذه الشبكة الشاسعة، يتعلّم الباحثون كيف تظهر الأحياء المجراتية، وتنمو، وتُغذّي نجومًا جديدة. ✨

اتصالات الخيوط الكونية

لطالما افترض علماء الفلك وجود هذه الشبكة، لأنّ ما يقرب من 85% من كل المادة في الكون يبدو أنها مادة مظلمة، وهو شكل من أشكال المادة لا تتفاعل مع الضوء بشكل مباشر.

تشير المحاكاة الحاسوبية إلى أنّ هذه المادة غير المرئية تتجمع في خيوط تحت تأثير الجاذبية.

يتبع الغاز هذه الخيوط، مُغذِّياً المجرات المُتجمّعة حيث تتقاطع الخيوط. وحتى وقت قريب، لم تظهر سوى إشارات قليلة لهذا الغاز من خلال توقيعات الامتصاص.

بقي الكشف عن الوهج الخافت للعُنصر الأكثر وفرة، الهيدروجين، تحدياً. 💡

وقد قاد هذا البحث المثير الدكتور دافيد تورنوتي، طالب الدكتوراه في جامعة ميلانو-بيكوكا، بالتعاون مع معهد ماكس بلانك لعلم الفلك (MPA).

صور مفصلة عالية الدقة

قدم تحقيق جديد نظرة أوثق على خيط يربط بين مجرتين كانتا موجودتين عندما كان عمر الكون حوالي ملياري عام.

تحتوي كل مجرة على ثقب أسود هائل نشط. استهدفت الفريق هذه الأجسام بأداة تسمى MUSE (مستكشف الطيف متعدد الوحدات) على تلسكوب الفضاء الكبير جداً (VLT) في شيلي.

كرسوا مئات الساعات لجمع البيانات من منطقة واحدة من السماء. وقد سمح هذا الجهد الطموح لهم بالتقاط صورة مفصلة لخيط كوني يمتد لحوالي 3 ملايين سنة ضوئية.

تُظهر الصورة الغاز المتشتت (من الأصفر إلى البنفسجي) المُحتَوي داخل الخيط الكوني المُوصِل بين مجرتين (نجوم صفراء)، مُمتدًا عبر مسافة شاسعة تبلغ 3 ملايين سنة ضوئية. مصدر الصورة: دافيد تورنوتي/جامعة ميلانو-بيكوكا

تشير هذه الصورة عالية الدقة، التي نُشرت في مجلة *Nature Astronomy*, إلى أن الغاز المُكوّن لهذا الخيط يُزوّد مكونات أساسية لتكوين النجوم. 🌠

لمرة أولى، حدد الباحثون حدوده بتفاصيل دقيقة. 🔬

أكدوا أن الغاز داخل الخيط يبدو متصلاً مباشرةً بالغاز داخل المجرات المضيفة، مما يُسلّط الضوء على كيفية مساهمة هذه الهياكل الضخمة في تطور المجرات عبر الزمن الكوني.

تحديد الضوء الخافت

يُوضّح تورنوتي: “بالتقاط الضوء الخافت المنبعث من هذا الخيط، الذي قطع مسافة أقل بقليل من 12 مليار سنة للوصول إلى الأرض، تمكنا من تحديد شكله بدقة.”

“للمرة الأولى، تمكنا من تتبع الحدود بين الغاز الموجود في المجرات والمركبات الموجودة داخل الشبكة الكونية من خلال قياسات مباشرة.”

يُعكس هذا الوضوح التصميم المتقدم لـ MUSE. قدرتها على تقسيم الضوء الوارد إلى العديد من قنوات الطول الموجي تُساعد علماء الفلك على اكتشاف الانبعاثات التي غالباً ما تُفقد في وهج المصادر الأكثر إشراقاً.

قامت فريق الدراسة بمطابقة ملاحظاتهم مع محاكاة الحاسوب الفائق من MPA.

يضيف تورنوتي: “عند مقارنة ذلك بالصورة عالية الدقة الجديدة للشبكة الكونية، نجد اتفاقًا كبيرًا بين النظرية الحالية والملاحظات.”

لماذا تُهم الخيوط الكونية

تدعم هذه النتائج الفكرة القائلة بأن المجرات تعتمد على هذه الخيوط للحصول على إمدادات جديدة من الغاز.

يبدو أن هذه الخيوط هي العمود الفقري لظهور الهياكل، وتوجيه كل من المادة المظلمة والمادة العادية إلى مجموعات من النجوم.

كما تُبرز هذه الاستنتاجات التآزر بين الحملات الرصدية والنماذج النظرية.

تُظهر البيانات أنه، في هذه الحالة على الأقل، يتطابق شكل وكثافة الغاز تقريبًا مع ما يتوقعه علماء الكون.

من خلال تأكيد هذا التطابق، يكتسب العلماء ثقةً جديدة في نماذجهم حول كيفية تشكيل المادة المظلمة للمجرات.

يُشير أيضًا إلى أنه قد تكون هناك المزيد من الاكتشافات المشابهة لهذه في الأفق مع تحسين التلسكوبات المتقدمة لأساليبها.

ماذا سيحدث بعد ذلك؟

صرخ عالمة البحوث في معهد ماكس بلانك، فابريزيو أريغوني باتايا: “نحن متحمسون للغاية لمشاهدة هذه الخيوط الكونية المباشرة وعالية الدقة. ولكن كما يقولون في بافاريا: ‘إين إست كاين’ – لا يكفي أن نلاحظ واحدة فقط”.

“لذا، نحن نجمع بيانات إضافية لاكتشاف المزيد من هذه الهياكل، مع الهدف النهائي من الحصول على رؤية شاملة لكيفية توزيع الغاز وتدفقه في الشبكة الكونية”.

تبرز هذه الكلمات من باتايا الجهد المستمر لالتقاط ضوء الخيوط الإضافية الخافت، مما يوفر مسارًا لفهم كيفية تجديد المجرات لموادها لصنع النجوم.

قد يؤدي تنقيح هذه الرؤية لشبكات الغاز واسعة النطاق إلى إعادة تشكيل صورتنا عن النشاط الكوني.

بِتتبعِ هذهِ الخيوطِ في أجزاءٍ مُختلفةٍ من السماءِ، يستطيعُ الباحثونُ التأكيدَ على ما إذا كانَ تكوُنُ المجراتِ يتبعُ نفسَ النمطِ في كلِّ مكانٍ.

كلُّ اكتشافٍ جديدٍ يبني على الاكتشافِ السابقِ، مُكشفًا كيفَ تحتفظُ المجراتُ بنفسِها وتجددُها. يَرى المُراقِبونَ فرصةً لأفكارٍ أعمقٍ في الصلاتِ المُلغزةِ التي تحكمُ أكبرَ الهياكلِ المعروفة.

الخيوطُ الكونيةُ والاستكشافُ المُستقبلي

باختصارٍ، ربما كانتَ المُشاهداتُ عاليةُ الدقةِ للشبكةِ الكونيةِ تُعتبرُ رؤياً بعيدةً. لكنها الآنَ تَتَّضِحُ، مُظهِرةً كيفَ يتصرفُ الغازُ على امتدادِ ملايينِ السنينِ الضوئيةِ.

هذا الحملةُ المُلاحِظيةُ المُفردةُ حَدَّدتْ فهمَ الإنسانيةِ لمحركِ نموِّ المجراتِ.

يُبرز مدى أهمية الجهود المُتأنية والصّبورة في كشف بعض من أضعف الإشارات في الكون، مُتيحًا لمحةً عن الهيكل الخفي الذي يُشكّل كل ما نراه في سماء الليل.

المصدر: المقال الأصلي