أحرز علماء الفلك إنجازًا جديدًا في دراسة تطور الكون باستخدام التلسكوبات الأرضية لرؤية الكون كما كان قبل 13 مليار سنة، عندما أضاءت النجوم الأولى الظلام الكوني. هذا الاكتشاف يأتي بفضل منظومة التلسكوبات المعروفة باسم CLASS والموجودة في صحراء أتاكاما في شمال تشيلي.
فجر الكون: فترة غامضة وأساسية
يُعرف الفاصل الزمني الذي بدأ فيه الكون بإشعاع النجوم الأولى باسم “فجر الكون”، وقد حدث بعد حوالي 800 مليون سنة من الانفجار العظيم. يعتبر هذا الفاصل الزمني من أكثر الفترات غموضًا وأهمية في تطور الكون، حيث بدأت النجوم والمجرات في التشكل لأول مرة.
الهدف الرئيسي لمنظومة CLASS هو مراقبة الإشعاع الخلفي الميكروي الكوني (CMB)، وهو عبارة عن بقايا كونية من حدث وقع بعد الانفجار العظيم بفترة قصيرة. يُعتبر هذا الإشعاع بمثابة أحفورة كونية تساعد العلماء على فهم تطور الكون في مراحله الأولى.
التحديات التقنية في دراسة فجر الكون
يعد مجال الفلك من المجالات التي تواجه تحديات تقنية كبيرة، وخاصة فيما يتعلق بقياس الإشارات الميكروية من فجر الكون. تقف التلسكوبات الأرضية أمام عقبات إضافية مقارنة بنظيراتها الفضائية، مثل التغيرات الجوية والتشويش الناتج عن الإشارات البشرية كالأمواج الراديوية.
وبالرغم من هذه التحديات، استطاعت CLASS تحقيق إنجاز مهم، حيث تمكن الفريق البحثي من تحديد مصادر التشويش والتركيز على إشارة الضوء الميكروي المستقطب في الإشعاع الخلفي الميكروي الكوني.
آلية العمل والإنجازات المحققة
يتمثل الهدف الرئيسي لفريق CLASS في قياس احتمالية اصطدام الفوتونات من الإشعاع الخلفي الميكروي بالإلكترونات التي تم تحريرها من الهيدروجين المحايد بفعل النجوم الأولى. يعزز هذا القياس من قدرة العلماء على تحليل إشارات الإشعاع الخلفي وفهم التوهج الأول للانفجار العظيم بشكل أوضح.
بمقارنة البيانات من CLASS مع ملاحظات من الأقمار الصناعية مثل WMAP وPlanck، تمكن الباحثون من تحسين دقة القياسات المتعلقة باستقطاب الإشعاع الخلفي. هذا يساعد في رسم صورة أوضح للكون في مراحله الأولى.
التأثير على الفهم العلمي للكون
تعد هذه الأبحاث خطوة هامة في مجال دراسة الإشعاع الخلفي الميكروي الكوني، حيث تساهم في تحسين فهمنا للمادة المظلمة والنيوترينوات، وهي جزيئات غامضة ووفيرة في الكون. يأمل الباحثون في تحقيق دقة أعلى في القياسات المستقبلية من خلال تحليل بيانات CLASS الإضافية.
دعم المؤسسة الوطنية للعلوم في الولايات المتحدة لبرنامج CLASS منذ عام 2010 يعكس القيمة العلمية الكبيرة التي تساهم بها هذه الأبحاث في تحسين الفهم العلمي للكون.
الخاتمة
يُعتبر استكشاف فجر الكون باستخدام التلسكوبات الأرضية إنجازًا علميًا بارزًا يعزز من فهمنا لتاريخ الكون ومكوناته الغامضة. من خلال التغلب على التحديات التقنية وتحسين دقة القياسات، يفتح هذا البحث آفاقًا جديدة في دراسة الكون وتطوره منذ الانفجار العظيم.
