إطلاق تلسكوب إقليدس الفضائي هذا الأسبوع. إليك ما ستفعله المهمة الرائدة.
من المقرر أن يطلق التلسكوب الفضائي إقليدس التابع لوكالة الفضاء الأوروبية على متن صاروخ سبيس إكس فالكون 9 يوم السبت (1 يوليو). سينطلق التلسكوب الفضائي من كيب كانافيرال بولاية فلوريدا في الساعة 11:11 صباحًا بتوقيت شرق الولايات المتحدة (1511 بتوقيت جرينتش) ، وسوف يبحث عن أدلة حول اثنين من أعظم ألغاز الكون: المادة المظلمة و الطاقة المظلمة.
على الرغم من تكوين ما يقدر بـ 95٪ من الكون ، لا يمكن اكتشاف المادة المظلمة والطاقة المظلمة مباشرة. بدلاً من ذلك ، يلاحظها العلماء في تأثيرات التواء الجاذبية التي شوهدت في العديد من المجرات عبر الكون. سيوسع مجال رؤية إقليدس الهائل بشكل كبير هذا البحث عن الزمكان المشوه.
إليك كل ما تحتاج لمعرفته حول إقليدس وبحثه عن أكثر مكونات الكون غموضًا.
ما هو اقليدس؟
سمي على اسم عالم الرياضيات اليوناني القديم الذي يعتبر “أبو الهندسة” ، إقليدس هو تلسكوب فضائي يبلغ ارتفاعه 14.7 قدمًا (4.5 مترًا) وقطره 10.2 قدمًا (3.1 مترًا). التلسكوب مُثبَّت بأداتين فقط: كاميرا الأشعة تحت الحمراء القريبة التي تقيس المسافة وسطوع المجرات ، وكاميرا الضوء المرئي التي ستدرس أشكالها.
تعتبر كاميرات إقليدس ، المأخوذة من تلقاء نفسها ، شائعة بين التلسكوبات الفضائية. ما يجعل إقليدس رائدًا هو مجال رؤية هذه الأجهزة ، حيث يُتوقع تصنيف ثلث سماء الليل بأكملها وأكثر من مليار مجرة بحلول الوقت الذي ينتهي فيه التلسكوب من المسح المخطط لست سنوات. يجب أن يكون التلسكوب قادرًا على النظر إلى الماضي بما يصل إلى 10 مليارات سنة – أقل قليلاً من تلسكوب جيمس ويب الفضائي ، الذي نظر إلى الوراء أكثر من 13 مليار سنة.
ماذا سيدرس إقليدس؟
بمجرد جمع بيانات إقليدس ، سيستخدمها العلماء لإنشاء خريطتين للكون. الأول سوف يفصل انتشار المادة المظلمة عبر كوننا من خلال عدسة الجاذبية ، حيث تقوم المادة بحني الضوء من مصدر بعيد عبر مسارات منحنية في الزمكان ، وبالتالي تكبيره.
والثاني سيستخدم ما يسمى بالتذبذبات الصوتية الباريونية ، وموجات صدمة المادة العملاقة التي نشأت عندما كان الكون ساخنًا ومتجمدًا الآن ، كحلقات شجرة كونية لدراسة النمو المتسارع للكون وسببه المشتبه به: الطاقة المظلمة.
ما هي المادة المظلمة؟
المادة المظلمة هي مادة غامضة ومتناقضة إلى حد ما. إنها تشكل 85٪ من مادة الكون. حتى الآن ، لأنه لا يتفاعل مباشرة مع الضوء ، فهو غير مرئي تمامًا.
إذن كيف نعرف أن المادة المظلمة موجودة؟ في حين أن المادة المظلمة نفسها غير مرئية ، فإن تفاعلات الجاذبية التي تجريها مع محيطها ليست كذلك – مما يجعل وجودها واضحًا في تشوهها الجاذبي الشديد للمجرات ، أو في كيفية تسريعها للنجوم إلى سرعات لا يمكن تفسيرها بخلاف ذلك أثناء دورانها حول مراكز المجرات.
تكوين المادة المظلمة غير معروف. تشير بعض النظريات إلى أن الجسيمات الافتراضية التي تسمى الجسيمات الضخمة ضعيفة التفاعل (WIMPs) ، والتي تزن كل منها 10 إلى 100 ضعف كتلة الفوتون (جسيم الضوء) ، يمكن أن تكون مرشحة مثالية لملء الفجوات النظرية. اقترح آخرون أن جسيمًا صغيرًا أصغر من جزء من المليار من حجم الإلكترون – يسمى أكسيون – يمكن أن يكون المرشح الأساسي للمادة.
ما هي الطاقة المظلمة؟
بصرف النظر عن اسم مشابه ، فإن الطاقة المظلمة لا علاقة لها بالمادة المظلمة. الطاقة المظلمة هي الاسم الذي يطلق على الظاهرة الغامضة المتمثلة في التوسع السريع والمتسارع للكون – وهو أمر لا ينبغي أن يحدث نظرًا لكمية مادة الكون والقوة اللاحقة لجاذبيته. الجواب الذي قدمه علماء الكونيات هو أن هناك قوة غامضة في نسيج الكون تدفع كل شيء إلى الخارج.
قدرت ناسا أن 68٪ من الكون يتكون من طاقة مظلمة. 27٪ عبارة عن مادة مظلمة ، وتشكل المادة المرئية 5٪ فقط.
