لماذا نحتاج إلى إنقاذ تلسكوب شاندرا الفضائي؟

في 23 يوليو/تموز 1999، قبل أشهر قليلة من التحاقي بالجامعة، انطلق مكوك الفضاء التابع لناسا كولومبيا وعلى متنه شحنة ثمينة. لم تكن فقط تحمل الطاقم الأول الذي تقوده امرأة، إيلين كولينز، ولكن هدفها الأساسي كان إطلاق تلسكوب فضائي رئيسي جديد، مرصد شاندرا للأشعة السينية. كانت شاندرا هي أثقل حمولة تحملها مكوكات الفضاء التابعة لناسا على الإطلاق، وتبين أنها واحدة من آخر مهمتين مكتملتين لكولومبيا قبل انفجارها بشكل مأساوي بعد إطلاقها في 1 فبراير 2003.

كانت شاندرا هي المهمة الأولى، والوحيدة حتى الآن، التي أطلقتها ناسا على اسم شخص ملون، عالم الفيزياء الفلكية النظرية الراحل والحائز على جائزة نوبل سوبراهمانيان شاندراسيخار، المعروف لأصدقائه وعائلته باسم شاندرا. شاندراسيخار، واسم عائلته يعني “تاج القمر”، قدم العديد من المساهمات الهامة في الفيزياء الفلكية. وكان أهم ما توصل إليه هو معرفة حد شاندراسيخار، وهو الحد الأقصى للكتلة التي يمكن أن تصل إليها بقايا نجم قزم أبيض قبل أن تنهار وتشكل ثقبًا أسود.

ومن المناسب تسمية مهمة تلسكوب الأشعة السينية على اسم عالم قضى حياته في التفكير في فيزياء الثقوب السوداء، لأن تلسكوبات الأشعة السينية تلعب دورًا رئيسيًا في أبحاث الثقوب السوداء. الأشعة السينية هي موجات ضوئية عالية الطاقة. وهذا يعني أنها يتم إنتاجها في بيئات نشطة للغاية مثل المناطق المحيطة بالثقوب السوداء، حيث تتسبب الجاذبية القوية الناتجة عن التشوه الشديد للزمكان في تسارع الجسيمات إلى سرعات عالية جدًا. بمعنى آخر، نحن نرى كونًا آخر تمامًا عندما ننظر إليه من خلال عدسة علم الفلك بالأشعة السينية بدلاً من الأطوال الموجية المرئية للتلسكوبات التقليدية.

والأهم من ذلك، أنه لا يمكن القيام بعلم فلك الأشعة السينية من سطح الأرض لأن غلافنا الجوي يحجب الأشعة السينية. وهذا أمر جيد لصحة الإنسان، لكنه ليس عظيما بالنسبة لعلماء الفلك. وبالتالي، فإن تشاندرا بمثابة تذكير بمدى أهمية الحفاظ على المدار الأرضي المنخفض خاليًا من الحطام: نحن بحاجة إلى أن نكون قادرين على إطلاق التلسكوبات الفضائية بأمان والتي تقوم بعمل لا يمكننا إدارته من الأرض.

أشعر أنني نشأت مع شاندرا، وليس فقط لأن التحاقي بالجامعة في المقر الرئيسي لشاندرا، المعروف الآن باسم مركز الفيزياء الفلكية (CfA) في ماساتشوستس، كان يعني أن يُطلق عليّ كثيرًا اسم “شاندرا” عن طريق الخطأ. كان أحد مشاريعي المعملية أثناء دراستي الجامعية هو معايرة جزء تجميع الضوء في الكاميرا الاحتياطية لشاندرا. وفي العام التالي، كتبت رسالتي الجامعية تحت إشراف خبير علم فلك الأشعة السينية مارتن إلفيس. ركز بحثي على رياح الجسيمات التي تنطلق من المجرات التي تعد موطنًا للثقوب السوداء الهائلة. لقد استخدمت بيانات تشاندرا لتحليل البنية التي قد تتخذها هذه المجرات. أعلم يقينًا أن رسالة مارتن ضمنت قبولي في برنامج دكتوراه واحد على الأقل. بمعنى آخر، لولا شاندرا، ربما لم تكن مسيرتي المهنية قد بدأت على الإطلاق.

أنا واحد من آلاف العلماء في الفيزياء وعلم الفلك الذين يمكنهم أن يرووا قصة مماثلة حول كيف قدمت بيانات تشاندرا الأساس لخطواتهم المهنية المبكرة، أو الذين كرسوا حياتهم لاستكشاف الألغاز الكونية باستخدام تشاندرا. استخدمت لورا لوبيز من جامعة ولاية أوهايو تشاندرا منذ فترة طويلة للبحث في المستعرات الأعظم. ويفعل دانييل كاسترو، الذي يعمل الآن عالمًا في CfA، الشيء نفسه. كنا نحن الثلاثة جميعًا باحثين في مرحلة ما بعد الدكتوراه معًا في معهد ماساتشوستس للتكنولوجيا، وجزء من جيل نشأ على قوة مرصد شاندرا للأشعة السينية.

واليوم، بعد مرور خمسة وعشرين عاماً في المدار، أصبح شاندرا تحت التهديد ــ ليس بسبب الحطام الفضائي أو واقع المعدات القديمة، بل بسبب الرياح السياسية. وسعى المعينون السياسيون للرئيس الأمريكي جو بايدن على رأس وكالة ناسا مؤخرًا إلى إنهاء المشروع، لكن المجتمع العلمي عمل مع الكونجرس لإنقاذ المهمة. لكن الأمور لن تكون هي نفسها. يتضمن الحل الوسط، الذي لم يتم التوقيع عليه بعد ليصبح قانونًا، تجميد التمويل بشكل كبير والحد من الوصول العلمي لـ شاندرا. لا توجد حجة علمية للقيام بذلك، وخاصة ضد توصيات المستشارين المحترفين. ومع ذلك، فقد خفضت ناسا المنح التي وعدت بها العلماء بالفعل، مما ترك طلاب الدكتوراه وباحثي ما بعد الدكتوراه دون تمويل متوقع يغطي الرواتب التي يعيشون عليها.

شاندرا تستحق الأفضل، وكذلك جمهورها العالمي. بفضل تشاندرا، اكتشفنا نجومًا نيوترونية جديدة وتعرفنا على تصميماتها الداخلية. لقد ازدهرت معرفتنا بالثقوب السوداء. نحن نفهم بشكل أفضل دورة حياة النجوم وتاريخ مجرتنا. لقد تمكنا من تحديد موقع درب التبانة في سياقها، ودراسة مجموعات المجرات والتعرف على كيفية توزيع المادة المظلمة فيها. لا يزال هناك وقت لإنقاذ شاندرا، وهو نصب تذكاري للإبداع البشري. يجب الاحتفال بحقيقة أنها لا تزال قوية بعد 25 عامًا، وتكريمها من خلال مواصلة المهمة.

أسبوع تشاندا

ما أقرأه

أعطاني أحد الأصدقاء نسخة من كتاب أندريا كيندريد من العبودية إلى النجوم: رحلة شخصية وهذا جميل.

ما أشاهده

لقد كنت أشاهد الحلقات الكلاسيكية من ستار تريك: الجيل القادم مثل “تذكرني”.

ما أعمل عليه

أقوم بتطوير دورة جديدة من شأنها إعداد الطلاب لفهم العلوم في السياق الاجتماعي.

تشاندا بريسكود وينشتاين هي أستاذة مشاركة في الفيزياء وعلم الفلك، وعضو هيئة تدريس أساسي في دراسات المرأة في جامعة نيو هامبشاير. أحدث كتاب لها هو الكون المضطرب: رحلة إلى المادة المظلمة والزمكان والأحلام المؤجلة