العلماء يلتقطون أوضح صورة على الإطلاق لأقدم ضوء في الكون

تمكن علماء الفلك، لأول مرة، من التقاط أوضح وأدق صورة لإشعاع الخلفية الكونية الميكروي (CMB)، وهو الوهج الخافت الناتج عن الانفجار العظيم قبل 13.8 مليار سنة. يعود هذا الضوء إلى 380 ألف سنة فقط بعد نشأة الكون، وهو بمثابة "الصورة الأولى" للكون في مراحله المبكرة. وقد حقق الباحثون هذا الإنجاز باستخدام بيانات من تلسكوب أتاكاما لعلم الكونيات (ACT) في تشيلي، مما أتاح لهم كشف تفاصيل دقيقة في الإشعاع الكوني لم يسبق رؤيتها من قبل.

هذه النتائج الثورية تقدم أدلة جديدة على طبيعة المادة المظلمة والطاقة المظلمة وتوسع الكون، كما أنها تحسم بعض القضايا الجدلية المتعلقة بعمر الكون وهيكله الأساسي. وبفضل الدقة التي تفوق بخمس مرات الصور السابقة، تؤكد هذه الاكتشافات النظريات الكونية الرئيسية وتساعد علماء الفلك في تتبع رحلة الكون من حالته البدائية ككتلة من البلازما الساخنة إلى الشبكة الكونية المعقدة التي نراها اليوم.

يُعد إشعاع الخلفية الكونية الميكروي بمثابة الأثر المتبقي من الانفجار العظيم، وهو يمثل اللحظة التي أصبح فيها الكون شفافًا، ما سمح للضوء بالسفر بحرية لأول مرة. يتيح تحليل هذا الإشعاع للعلماء فهم كيفية تشكل الهياكل الأولى في الكون، مثل المجرات والنجوم.

في السابق، ركزت الدراسات على قياس الاختلافات في درجة حرارة إشعاع الخلفية الكونية، لكن الصورة الجديدة التقطت أيضًا بيانات عن استقطاب الضوء، مما يوفر نظرة أعمق على كيفية تفاعل الغازات الكونية المبكرة مع الجاذبية.

وتعليقًا على أهمية هذا الإنجاز، قالت سوزان ستاغز، مديرة مشروع ACT في جامعة برينستون:

بفضل هذه الدقة غير المسبوقة، أصبح بإمكان العلماء تتبع كيفية تأثير القوى الجاذبية على غيوم الهيدروجين والهيليوم المبكرة، مما وفر فهمًا أعمق لكيفية تشكّل الهياكل الأولى في الكون.

من خلال تحليل حركة الغازات في الكون المبكر، تمكن الباحثون من رسم خريطة توضح قوة الجاذبية في مناطق مختلفة من الكون الناشئ. وتوفر هذه البيانات قياسًا مباشرًا لكيفية توزيع المادة في الكون، وهو ما يتوافق مع توقعات النموذج القياسي لعلم الكونيات.

ومن بين الاكتشافات البارزة، تمكّن العلماء لأول مرة من رصد إشارات ثاني أكسيد الكربون داخل أنماط استقطاب إشعاع الخلفية الكونية. ورغم أن هذه الإشارات ضعيفة للغاية، فقد تطلب التأكد من صحتها تحليلات إحصائية دقيقة لضمان عدم كونها مجرد ضوضاء كونية عشوائية.

علق كازوماسا أونو، أحد الباحثين الرئيسيين في الدراسة، على هذا الإنجاز قائلًا:

يُشير هذا الاكتشاف إلى أن العمليات الكيميائية والطاقة المتفاعلة قد لعبت دورًا أكثر أهمية في تطور الكون المبكر مما كان يُعتقد سابقًا.

كما ساهمت البيانات الجديدة في تحسين تقدير عمر الكون، حيث أكدت أنه يبلغ 13.8 مليار سنة، مع نسبة خطأ لا تتجاوز 0.1٪، مما يعزز دقة النماذج الكونية الحالية.

لطالما شكل معدل توسع الكون، المعروف باسم ثابت هابل، قضية خلافية في علم الفلك، حيث أظهرت قياسات إشعاع الخلفية الكونية معدل توسع أبطأ (67-68 كم/ث لكل ميغابارسيك)، في حين أن الدراسات التي تعتمد على رصد المجرات القريبة تشير إلى معدل أسرع (73-74 كم/ث لكل ميغابارسيك).

بفضل الدقة غير المسبوقة للبيانات الجديدة من تلسكوب ACT، أظهرت النتائج تطابقًا مع المعدل الأبطأ، مما يعزز صحة الحسابات المستندة إلى إشعاع الخلفية الكونية، ويضعف النماذج البديلة التي تقترح توسعًا أسرع للكون.

وفي هذا السياق، قال مارك ديفلين، نائب مدير ACT:

تشير هذه النتائج إلى أن فهمنا الحالي لتوسع الكون قد يكون دقيقًا، على الرغم من استمرار التناقضات مع الأساليب الأخرى لقياسه.