الكون ...
وعصوره المظلمة
Universe ... And His Dark Ages
قبل 13.5 ملیار عام ، وُجد عصر كان فیه الكون عبارةً عن سحابةٍ من الغاز ، أصبحت مع مرور الوقت أكثر ظلمة ... لم یكن ھناك نجومٌ أو كواكب أو غبارٍ بین نجمي ، بل كانت ھناك فقط رقعة واسعة من الغاز المتعادل ... ثم ، بعد مئتي ملیون عام ، بدأت النجوم الأولى ، واحداً بعد الآخر ، في الإضاءة ؛ ثم تلتھا المجرات بعد ذلك .
ھذه الفترة التي أطلق علیھا العلماء " العصور المظلمة للكون " ، لم نكن نعرف عنھا الكثیر ؛ لأن الضوء القادم من ھذه الأحداث البعیدة یصلنا خافتاً جداً .
لفھم المراحل الأولى من حیاة الكون ، من الأسھل البدء من البدایة الأولى ( Big Bang ) في لحظة البدایة الأولى - قبل 13.7 ملیار عام - كانت درجات الحرارة شدیدة الارتفاع ... بعد ذلك ، استمر الكون في التمدد والبرودة ، ما مكن الجسیمات الأولیة من تكوین أنویة الذرات ... بعد 380 ألف عام ، ھبطت درجة الحرارة إلى ما دون الثلاث آلاف درجة و تشكلت الذرات الأولى ( الھیدروجین و الھیلیوم بصورة رئیسیة ) ... ھذه الذرات امتصت الضوء و بالتالي أحاطت الكون بعصبة ضبابیة رقیقة ... مع مرور الوقت ، أصبح الضوء - الذي كان یخترق الكون والذي وُلد مع ولادة الكون - أكثر خفوتاً ؛ أصبح الغاز الذي ملأ الفضاء ، أكثر برودةً و ظلاماً .
• النجوم الأولى :
تحت تأثیر الجاذبیة ، تكثف غاز الھیدروجین و الھیلیوم حول المناطق غیر المتجانسة في الكون - التي نشأت مع الإنفجار العظیم – مشكلةً بناءاً ثلاثي الأبعاد شبیهٌ بالرغوة المحتویة على مناطق فارغة ، في حین أن المناطق الكثیفة تتحول إلى مناطق محتویة على " نقاط " أكثر ... بعد 200 ملیون عام ، نشأت عن بعض ھذه " النقاط " النجوم الأولى ... ووصلت إلى أحجامٍ تساوي 20 مرة حجم شمسنا ، وكانت تحترق بسرعة ( بضعة ملایین السنین فقط أي ما یعادل ألف مرة أقل مقارنة بعمر الشمس ) ؛ لأن النجوم تحترق بسرعة أكبر كلما زادت كتلتھا ... بدأ ضوء ھذه النجوم في التسبب بتأین الغاز الذي كان یملأ الكون ؛ ما یعني اقتلاع الإلكترونات الخارجیة من الذرات ما یحول تلك الذرات الى أیونات .
الأیونات كانت أكثر شفافیة للضوء ، ما أدى إلى تبدد العصبة الضبابیة الرقیقة التي كانت تلف الكون و بذلك أصبح الكون شفافاً كما ھو الیوم .
• التطور الكوني :
التفاعلات الذریة التي تنتج طاقة النجوم ، تُحول أیضاً الھیلیوم والھیدروجین إلى عناصر أثقل ضروریة للحیاة كالأكسجین والسیلیكون والحدید ... كل من ھذه النجوم ، وعند نھایة حیاته یصدر انفجاراً یسمى سوبرنوفا ؛ ما یؤدي إلى إصدار ما یعادل عشر مرات كتلة الشمس من الحدید و العناصر الأخرى ... كل سوبرنوفا تقوم بإصدار فقاعة حراریة ضخمة تؤدي إلى تحفیز انفجارات سوبرنوفا أخرى .
اكتشف التلسكوب
الفضائي هابل (Hubble ) آثار الحدید الذي نتج عن إنفجارات السوبرنوفا الأولى ... عنصر الحدید موجود في داخل أجرام سماویة شدیدة التوھج تسمى كوازارات ( Quasars ) وھي مجرات بدائیة في قلب كل منھا یوجد ثقبٌ أسود ... وفي دراسةٍ حدیثة ، تم اكتشاف أن الضوء القادم من كوازارات تعود إلى ملیار عام بعد الإنفجار العظیم تحتوي على أشعة تحت الحمراء بتردد تم إطلاقه من قِبَلِ ذرات الحدید - الحدید مؤشر جید على تطور الكوازار - .
یقول ولفرام فرویدلینغ ( Wolfram Freudling ) عالم الفيزياء الفلكية في (Space Telescope European Coordinating
Facility ) : " ھذا العنصر لم ینتج خلال (Big Bang ) بل في مرحلة لاحقة داخل النجوم ، و نحن نعتقد أن الحدید الذي نرصده الآن ھو ذلك الذي تم انتاجه بعد الإنفجار العظیم مباشرة " .
• المجرات الأولى :
إضافة إلى الكوازارت ، كانت ھناك مجرات عملاقة في الكون الفتي مكونة من آلاف الملیارات من النجوم المماثلة لشمسنا ... اعتقد العلماء أن تشكل مثل تلك المجرات سیكون مشھداً مثیراً للغایة ؛ إلا أنھم لم یتمكنوا أبداً من تسجیل أي حدث خاص بتكونھا ... یقول جیم دنلوب (Jim Dunlop ) رئیس المعھد الفلكي في جامعة إدینبیرغ و واحد ممن استخدموا تلسكوب ( James Clerk Maxwell
) في ھاواي لدراسة تشكل المجرات : " ھو بالفعل حدث مثیر " یضیف دنلوب .
الغبار الموجود بیننا و بین المجرات البعیدة یمتص الضوء القادم من تلك المجرات مما یؤدي ، بصورة طفیفة جداً ، إلى رفع درجة حرارته .
• عصر النهضة الكوني :
ھذه ھي المدة التي كان فیھا عمر الكون ملیار سنة تقریباً و كان خلالھا أكثر دینامیكیة ... " لقد رصدنا مجرات یبدو أنھا تنتج نجوماً جدیدة بتعدادٍ یفوق ما ینتج عن المجرات الحالیة بمئة مرة " یقول راي نوریس ( Ray Norris ) المسؤول عن احدى فرق البحث العاملة في مؤسسة ( Australia Telescope
) .
لرصد المجرات البعیدة ، یتم استخدام تقنیات دقیقة و" حیل " مثل تأثیر عدسة الجاذبیة ( Gravitational Lens
) : حقول الجاذبیة القویة تقوم بحرف الضوء ؛ ما یؤدي إلى أن تقوم المجرات الضخمة بتشویه صورة الأجرام السماویة التي تكون تلك المجرات موجودة بیننا وبینھا ( ما یجعلھا تقوم بعمل العدسة المكبرة ) ... باستخدام ھذا المبدأ ، تمكن فریق من الباحثین برئاسة
إسثیر ھُو ( Esther Hu ) في جامعة ھاواي من اكتشاف مجرة تبعد عنا مسافة 13 ملیار سنة ضوئیة في العام 2002 ... و باستخدام التقنیة نفسھا ، تم مؤخراً اكتشاف مجرة أبعد ؛ تعود إلى الوقت الذي كان فیه عمر الكون 500 ملیون عام .
مع أن الكون الآن مليء بالنجوم - بصورة أقل من بعض المراحل في الماضي عموماً - ، إلا أنه سینطفئ مجدداً ... متى ؟ ، أستاذ الفیزیاء النظریة بمعھد علم الفلك في جامعة إدینبیرغ و بعد دراسته لنتائج أبحاث مشروع – SDSS –
( Sloan Digital
Sky Survey ) يجيب : " الكون یتحول على الدوام إلى واحدٍ أقل إضاءة ... خلال 5 إلى 10 ملیارات عام سیصبح مكاناً مظلماً ... علماً بأنه ولملیار سنةٍ قادمة لن تتم ملاحظة أي تغیر یذكر " .
مقال رائع شكراً جزيلاً
ردحذفالعفو
حذف