الخريطة الأكثر اكتمالا للثقوب السوداء التي تم التقاطها بواسطة تلسكوب الفضاء الألماني للأشعة السينية

بالعربي/ أول علم من المرصد الفضائي eROSITA موجود هنا.

ينشئ تلسكوب فضائي ألماني الصنع الخريطة الأكثر تفصيلاً للثقوب السوداء والنجوم النيوترونية في جميع أنحاء الكون ، ويكشف عن أكثر من 3 ملايين جسم جديد في أقل من عامين. 

تم إطلاق المرصد ، المسمى eROSITA ، في عام 2019 وهو أول تلسكوب فضائي للأشعة السينية قادر على تصوير السماء بأكملها. إنها الأداة الرئيسية على متن مهمة Spectrum-Roentgen-Gamma الروسية الألمانية ، التي تقع في منطقة تعرف باسم   Lagrange point 2 ، وهي واحدة من خمس نقاط مستقرة حول نظام الشمس والأرض ، حيث توجد قوى الجاذبية لكلا الجسمين. الرصيد. من وجهة النظر هذه ، تتمتع eROSITA برؤية واضحة للكون ، حيث تقوم بتصويرها بأدواتها القوية للكشف عن الأشعة السينية. 

في الشهر الماضي ، أصدر الفريق الذي يقف وراء eROSITA ، بقيادة علماء من معهد ماكس بلانك لفيزياء خارج الأرض في ألمانيا ، الدفعة الأولى من البيانات التي حصلت عليها الأداة إلى المجتمع العلمي الأوسع للاستكشاف. 

تصوير السماء كلها بالأشعة السينية لأول مرة

لقد أدى التلسكوب بالفعل إلى اكتشافات مثيرة للاهتمام ، بما في ذلك فقاعات الأشعة السينية العملاقة المنبثقة من مركز مجرة درب التبانة . مع أول إصدار علمي عام لها ، تستعد eROSITA لإلقاء الضوء على بعض الألغاز الكونية التي طال أمدها بما في ذلك توزيع الطاقة المظلمة المراوغة في الكون ، وفقًا لما قاله كبير علماء البعثة أندريا ميرلوني لموقع ProfoundSpace.org. 

قال ميرلوني: “للمرة الأولى ، لدينا تلسكوب للأشعة السينية يمكن استخدامه بطرق مشابهة جدًا للتلسكوبات البصرية ذات المجال الكبير التي نستخدمها اليوم”. “باستخدام eROSITA ، نغطي السماء بأكملها بكفاءة عالية ويمكننا دراسة الهياكل واسعة النطاق ، مثل مجرة ​​درب التبانة بأكملها.”

المسوحات التي تغطي السماء بالكامل ، مثل مهمة Gaia التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية أو التلسكوب الأرضي الكبير جدًا التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي ، تصور مناطق شاسعة من السماء في عملية مسح واحدة ، مما يسمح لعلماء الفلك بفهم حركات مجموعات كاملة من النجوم وغيرها. الأجرام السماوية. جايا ، على سبيل المثال ، تراقب ما يقرب من ملياري نجوم في مجرة ​​درب التبانة وتقيس مواقعها في السماء والمسافات من الأرض بدقة غير مسبوقة. 

قال ميرلوني: “أصبحت تلسكوبات المسح الضوئي الكبيرة شائعة جدًا الآن لأنها مفيدة جدًا لدراسة علم الكونيات [تطور الكون ] وأشياء مثل الطاقة المظلمة”. “لكن تصميم التلسكوبات البصرية أسهل بكثير من تصميم تلسكوبات الأشعة السينية.”

ومع ذلك ، فإن بعض الأشياء الأكثر إثارة للاهتمام في الكون لا تصدر ضوءًا بأطوال موجية مرئية ، وبالتالي تظل مخفية في الغالب أمام التلسكوبات البصرية. يتضمن الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية. ولكن أيضًا عناقيد المجرات البعيدة ، تكتلات المجرات التي تمثل أكثر الهياكل تعقيدًا في الكون ، يمكن ملاحظتها بسهولة في الأشعة السينية. 

ومع ذلك ، فإن تلسكوبات الأشعة السينية السابقة ، مثل XMM Newton التابع لوكالة الفضاء الأوروبية ESA ، أو مرصد Chandra X-ray التابع لناسا ، كان بإمكانها فقط مراقبة أجزاء صغيرة إلى حد ما من السماء دفعة واحدة. 

قال ميرلوني: “لقد تمكنت تلسكوبات الأشعة السينية حتى الآن من النظر بعمق شديد في المركز لمراقبة الكون المبكر”. “ولكن كان دائمًا من الصعب جدًا تجميع مجموعات كبيرة [من الثقوب السوداء والنجوم والعناقيد النيوترونية] وإنشاء كتالوج كبير يمكنك استخدامه بعد ذلك لدراسة تطورها الكوني.”

يعيد تلسكوب eROSITA استخدام الكثير من التكنولوجيا التي تم تطويرها في الأصل لـ XMM Newton المخضرم في ESA ، والذي كان يدور حول الأرض منذ عام 1999. التعديلات التقنية التي أجراها فريق معهد ماكس بلانك والمتعاونين معهم تمكن التلسكوب الجديد من إنتاج صور بنفس جودة قال ميرلوني إن XMM-Newton ولكن على مجال رؤية أكبر بكثير. 

خريطة الثقوب السوداء في الكون 

بدأت eROSITA في التقاط الصور الأولى في أكتوبر 2019. ومنذ ذلك الحين ، أكملت ثلاث عمليات مسح للسماء ، وخرائط للسماء تعكس توزيع مصادر الأشعة السينية في الكون ، بحسب ميرلوني. 

لم يتم بعد نشر هذه البيانات للجمهور العلمي الأوسع ، لكن ميرلوني قال إن الفهارس تحتوي على معلومات حول 3 ملايين مصدر لإشعاع الأشعة السينية – الثقوب السوداء والنجوم النيوترونية وعناقيد المجرات. حوالي 77٪ من هذه المصادر عبارة عن ثقوب سوداء بعيدة في مجرات أخرى ، و 20٪ من النجوم النيوترونية والنجوم والثقوب السوداء في مجرة ​​درب التبانة. وأضاف أن 3٪ المتبقية هي عناقيد مجرية.Advertisement

قال ميرلوني: “في الخمسين عامًا من علم الفلك بالأشعة السينية حتى إيروسيتا ، في المجموع ، إذا جمعت كل مصادر [الأشعة السينية] التي اكتشفتها جميع البعثات ، كان هناك حوالي مليون”. “لقد اكتشفنا بالفعل ثلاثة أضعاف ما كان معروفا من قبل ، على الرغم من أن بعضها لا يزال بحاجة إلى التحقق من صحته”.

أضاف ميرلوني أن معظم الأشياء المعروفة سابقًا كانت مركزة في الجيوب ، لأن Chandra و XMM-Newton جيدان جدًا في الغوص في أعماق أجزاء صغيرة من الكون. من ناحية أخرى ، فإن الثقوب السوداء والعناقيد والنجوم النيوترونية الجديدة التي اكتشفتها eROSITA موزعة بالتساوي في جميع أنحاء السماء. 

تمامًا كما مكنت Gaia العلماء من الانتقال من دراسة النجوم الفردية إلى تصور الحركات والديناميكيات داخل المجرة (وتحقيق قفزات في فهم تطورها) ، من المتوقع أيضًا أن تفتح eROSITA إمكانيات جديدة تمامًا. 

كيف تتحول المجموعات العنقودية من “القرى” إلى “المدن” 

إن Merloni متحمس بشكل خاص لما قد تكشفه eROSITA عن تطور مجموعات المجرات ، وهي تجمعات كبيرة من مئات إلى آلاف المجرات التي تجمعها الجاذبية. بدأت العناقيد ، وهي نتاج تصادم المجرات ، في الظهور منذ حوالي 10 مليارات سنة وتزايدت بشكل مطرد على مدى مليارات السنين من “القرى” الصغيرة إلى “المدن الكبرى”. 

إن eROSITA ، بقدرته على رؤية الأشياء البعيدة جدًا لدرجة أن ضوءها يحتاج إلى 7 مليارات سنة للوصول إلى كاشفاته ، سيمكن علماء الفلك من إعادة بناء تطور هذه الهياكل الضخمة على مر العصور. 

قال ميرلوني: “يمكن رؤية التجمعات بدون تلسكوبات الأشعة السينية ، لكن قد يكون من الصعب فصلها عن بقية سكان المجرات”. “ما نراه في الأشعة السينية هو الغاز الموجود بين المجرات في العنقود الذي يصبح ساخنًا جدًا ويصدر توهجًا للأشعة السينية. في صور eROSITA ، من السهل جدًا تمييز هذه المجموعات بسبب الطريقة التي تتألق بها.”

من خلال دراسة العناقيد على مسافات مختلفة (وبالتالي من مختلف الأعمار) ، سيتمكن علماء الفلك من إنشاء جدول زمني لتطور الكتلة وإلقاء الضوء على العملية التي تقود هذا التطور. 

قال ميرلوني: “من خلال اكتشاف عدد كبير من العناقيد ، يمكنك فهم ما إذا كان التكتل التدريجي للمجرات قد حدث بشكل أسرع أم أبطأ”. “من خلال فهم هذا يمكننا أن نفهم شيئًا عن كثافة المادة المظلمة والطاقة المظلمة ، والتي تحدد مدى سرعة أو بطء تشكل هذه المجموعات.”

بينما يُعتقد أن المادة المظلمة هي المسؤولة عن غالبية قوة الجاذبية في الكون ، فإن الطاقة المظلمة هي القوة المراوغة التي تتصدى للجاذبية ، والتي لم يتم ملاحظتها أو قياسها بشكل مباشر حتى الآن. 

ومع ذلك ، يجب دمج قياسات eROSITA مع البيانات من المراصد الأخرى ، بما في ذلك Gaia وبعض المسوحات الأرضية واسعة النطاق ، مثل مسح Sloan الرقمي للسماء ومرصد Vera Rubin القادم ، للحصول على أكثر دقة. معلومات حول مكان تواجد المجموعات بالضبط. 

وأضاف ميرلوني: “من خلال البيانات الدقيقة حول هذه المجموعات ، سنكون قادرين على وضع بعض القيود على معادلة الطاقة المظلمة وتقديم مساهمتنا في هذا المشروع الكبير للتحليل الكوني”. 

احتوى أول إصدار لبيانات eROSITA العامة ، والذي تم الكشف عنه في يونيو في اجتماع 2021 للجمعية الفلكية الأوروبية ، على بيانات تم جمعها خلال الشهرين الأولين من عمليات eROSITA. إنه يمثل الخطوة الأولى فقط في هذا المسعى. ستكمل البعثة مهمتها العلمية الرئيسية في عام 2023 ، لكن علماء الفلك يأملون أن تظل عاملة لعدة سنوات أخرى. وفي كلتا الحالتين ، فإن كتالوجات الأجسام التي تنبعث منها الأشعة السينية في كوننا ستبقي العلماء مشغولين لعقود قادمة ، على حد قول ميرلوني. Advertisement

قال ميرلوني: “كانت مهمة مسح السماء بالأشعة السينية السابقة [القمر الصناعي الألماني] روسات”. “لقد أجرى مسحًا واحدًا فقط للسماء في عام 1990 ، والذي ربما كان عاملًا أقل عمقًا وأقل دقة بمقدار 10 مرات من دراستنا. لكن الناس استمروا في نشر الأوراق بناءً على ذلك حتى الآن ، بعد أكثر من 30 عامًا.”

المصدر/ livescience.comالمترجم/barabic.com