English (الإنجليزية) Español (الأسبانية) Italiano (الإيطالية) العربية Deutsch (الألمانية)

هل تساءلت يومًا كيف ستبدو سماء الليل، أو العالم إذا كانت عيناك حساسة لأنواع مختلفة من الموجات الضوئية كالموجات الراديوية، أو الأشعة السينية، أو ما إذا كنت تستعين بجهاز الرؤية الاصطناعي VISOR البصري الذي يساعدك على رؤية العالم كما رآه القائد جوردي لافورج الشخصية الشهيرة في مسلسل ستار تريك؟ 

في الستين عامًا الماضية، بنى علماء الفلك العديد من التلسكوبات والأدوات والتقنيات التي يمكنها رصد الموجات الكهرومغناطيسية بدءًا من الموجات الراديوية منخفضة التردد إلى أشعة جاما عالية التردد. 

وفي الوقت الحالي أصبح لدينا مناظر متعددة الأطوال الموجية قادرة على مسح أجزاء كبيرة من السماء، والعديد منها يختلف جذريًا عن علم الفلك المرئي التقليدي. (نظرًا لقدرة عين الإنسان على رؤية مجال صغير جدًا من الطيف الكهرومغناطيسي، يتم استخدم التلسكوبات لتوسيع مجال رؤية الإشعاعات غير المرئية وتحويلها إلى صور مرئية رائعة – المترجمة ). 

وكما في عالم الخيال الزاهي، تلوح في سماء الأضواء المتلألئة الجديدة المفاجآت الآسرة

يجسّد علم الفلك الراديوي أحد الأمثلة المبكرة على ذلك. إذ كشفت الرؤية الجديدة في خمسينيات القرن الماضي، عن اشكال ممتدة ومعقدة في السماء، تشبه التيارات النفّاثة،  يفوق حجمها عشرات إلى مئات المرات من حجم مجرتنا درب التبانة. 

اكتشف علماء الفلك انبثاق هذه الهياكل الغازية العملاقة من المجرات النشطة المدعومة بواسطة ثقب أسود فائق الكتلة، تقدّر كتلته بملايين إلى مليارات كتلة الشمس الموجودة في مجموعتنا الشمسية.

يقوم الثقب الأسود، القابع في مركز المجرة بالتهام النجوم والغاز، وأي مادة أخرى تقترب منه. 

حينما تقترب المادة كثيرًا من الثقب الأسود تبدأ في زيادة سرعة دورانها، مما يؤدي إلى إنتاج نفاثات ضخمة، وهي عبارة عن أعمدة من الإشعاعات الضوئية تمتد لمسافات طويلة تفوق عرض المجرة نفسها في بعض الأحيان.

ولأن تلألؤ المجرات النشطة يفوق تلألؤ مئات ملايين النجوم المحيطة بها في السطوع، فإنها تظهر كنقاط مضيئة غالبًا خلال تلسكوبات الضوء المرئي التقليدية، التي اعتدت على استخدامها أثناء دراستي في مرحلة الدكتوراه في جامعة كامبريدج، حيث يتيح لنا علم الفلك الراديوي إمكانية رؤية كل هذه البنى والنفاثات الغنية. 

وبالمثل، كشف علم الفلك للأشعة السينية، في سبعينيات القرن الماضي، عن العديد من المفاجآت المذهلة المتعلقة بالسماء.

تنشأ الأشعة السينية في أكثر الأماكن سخونةً وعنفًا في الكون. 

تعدّ أحداثها الكبرى شبيهة بالأحداث الكبرى للجنس البشري من ولادة، وموت، واصطدامات، واندماجات، وأي شيء له علاقة بالثقوب السوداء، وإن كان ذلك يحدث على مجالات أكبر حجمًا، ونطاقات زمنية أكبر بكثير مما هي عليه في الأرض. 

لطالما درست هذه الأحداث الهائلة العنيفة طوال مسيرتي المهنية.

تقاعدتُ مؤخراً من منصب مديرة NASA’s Chandra X-ray Observatory مرصد تشاندرا للأشعة السينية التابع لوكالة ناسا. سُمي مرصد تشاندرا بهذا الاسم تيمنًا باسم عالم الفيزياء الفلكية Subrahmanyan Chandrasekhar سوبراهمانيان تشاندراسيخار، هندي المولد، الحائز على جائزة نوبل في الفيزياء.

(حصل تشاندراسيخار على جائزة نوبل في الفيزياء، نظير إسهاماته الجليلة في إعداد الدراسات النظرية للعمليات الفيزيائية المتعلقة بتركيب النجوم وتطورها. فقد عمل على حل غموض العديد من المعضلات الفيزيائية في حياته، إذ ساهم في تطوير فهم البنية النجمية، والأقزام البيضاء، والنسبية العامة، والنظرية الرياضية للثقوب السوداء، ونظرية اصطدام أمواج الجاذبية – المترجمة).

يعدّ مرصد تشاندرا أول تلسكوب، والوحيد حتى الآن، الذي يقوم برصد الأشعة السينية، موفراً تصويرًا عالي الدقة، مقارنةً بالتلسكوبات الأرضية في ليلة صافية. 

 تمّ إطلاقه على مكوك كولومبيا التابع لوكالة ناسا، في يوليو عام 1999، بإشراف وقيادة أول إمرأة لهذه المهمة، وهي Eileen Collins إيلين كولينز. 

(نظرًا لقيام الغلاف الجوي للأرض بامتصاص الأشعة السينية القادمة من الأجرام السماوية، كان لابد من إرسال تلسكوبات الأشعة السينية إلى أعالي الغلاف الجوي للتمكن من تصوير تلك الأشعة – المترجمة).

ومنذ ذلك الحين، أحدثت صور الأشعة السينية فائقة الدقة ثورةً في فهمنا للمصادر السماوية، بدءًا من النجوم الشابة إلى مجموعات المجرات، والكواكب، والكون بأكمله. 

كما تعلمون، عندما تُكسر ساقنا نستخدم الأشعة السينية في تشخيص الكسر، بسبب قدرتها الكبيرة على التغلغل عميقاً في العظام الكثيفة السميكة، في وقت لا يستطيع الضوء المرئي العادي اختراقها. 

كذلك تتغلغل رؤية عدسة مرصد تشاندرا السينية لتلقي نظرة على أصغر النجوم الشابة المتشكلة في سحب الغاز والغبار في مجرتنا، وتكشف عن المجرات النشطة القابعة في أقاصي الكون، وتفحص حطام نجم ضخم انفجر على شكل مستعر أعظم “سوبرنوفا”. كما وتقوم بتصوير غاز ساخن غير مرئي في المجرات، حتى أن المرصد التقط صورًا رائعة للشفق المتلألئ بالأشعة السينية عند قطبي كوكب المشتري. 

عندما وضعنا مرصد تشاندرا في مداره، على بعد يقدّر بأكثر من ثلث المسافة بين الأرض والقمر، كان هدفنا الأول ينصب على مراقبة مجرة نشطة بعيدة مدعومة بثقب أسود فائق الكتلة يقع في مركزها. 

وقع اختيارنا لهذا الهدف لضمان إمكانية إصدار المجرة النشطة للأشعة السينية، مما يسمح لنا بتوجيه التلسكوب نحوها. 

على الرغم من أن التلسكوب أنجز هذه المهمة على أفضل حال، إلا أنه كشف عن أمرٍ مثيرٍ للفضول. 

أظهر التلسكوب انبعاث نفّاث طويل وضيق للأشعة السينية على جانب واحد فقط، مما حدا بفريق علماء الفلك والمهندسين الموجودين في غرفة التحكم بمرصد تشاندرا للاعتقاد، إبتداءً، بأن ثمة خطأ ما حصل للتلسكوب، جعله يقوم بتحريف الأشعة السينية على جهةٍ واحدة. 

لكن سرعان ما تبدد هذا الغموض لتحل محله مشاعر الارتياح والحماس على وجوهنا، حينما أدركنا تزامن انبعاث الأشعة السينية مع انبعاثٍ راديوي نفّاث معروف سابقًا، ينطلق من قطب الثقب الأسود الدوّار، بسرعة تقترب من سرعة الضوء. 

كان اكتشافنا بمثابة ولادة مجالٍ جديد يعنى ب”دراسات الأطوال الموجية المتعددة للنفاثات الراديوية”، المتمحورة مهمتها في الكشف عن أسرار كيفية عملها. 

في حين نظرت عدسة مرصد تشاندرا إلى عينة قليلة من السماء، لا تزال العديد من الاكتشافات العلمية الخارقة تنتظر عيوننا الحادة لرصد الأشعة السينية، بينما نواصل دفع رحلتنا الاستكشافية الملهمة نحو سماء تلونها الأشعة السينية بإطلالاتها الضوئية الساحرة. 

ترجمة: بيان القاضي

باحثة أكاديمية معتمدة من أكاديمية publons الدولية، ومركز أسبار للدراسات والبحوث. متخصصة في الذكاء الاصطناعي والإنسانيات الرقمية. عضو في مبادرة She Speaks Science. عضو مجموعة الفكر T20 التابعة للأمانة العامة الإيطالية لمجموعة العشرين.

Translated by: 

Bayan Al-kadi

Academic researcher certified by publons the International Academy and Asbar Center for Research and Studies. Specializing in Artificial Intelligence and Digital Humanities. Member of She Speak Science Initiative. Member of the Italian General Secretariat of the G20’s Think 20.

English (الإنجليزية) Español (الأسبانية) Italiano (الإيطالية) العربية Deutsch (الألمانية)