بينها جسيم الرب وأعمدة الخلق.. 13 صورة لأعظم الاكتشافات الفضائية في ربع قرن

نشر موقع Space.com تقريرا مطولا عن أبرز الاكتشافات في علم الفلك على مدار الـ 25 عامًا الماضية. كانت هذه الاكتشافات ثورية تمامًا في أبحاث الكواكب الخارجية وعلم الكونيات والفيزياء الفلكية.
يهدف علم الفلك إلى الإجابة عن أسئلة كبيرة ولكنها أساسية حول مكاننا في الكون، لذلك ربما يكون من المناسب أن نبدأ هذه القائمة باكتشاف مذهل قبل 25 عامًا، في 15 أبريل 1999، عندما اكتشف علماء الفلك أول كوكب. نظام خارج منطقتنا.
في السنوات الخمس والعشرين الماضية، اكتشف علماء الفلك أيضًا مئات العوالم العائمة التي تتحدى تعريف الكوكب، و"جسيم الرب" الذي طال انتظاره، و"التموجات" في نسيج الزمكان، والنيوترينوات المفقودة في الشمس، وأول دليل حقيقي. حول طبيعة الطاقة المظلمة، وأكثر من ذلك بكثير. إليكم أروع الاكتشافات الفلكية في ربع القرن الماضي

1999: أول اكتشاف لنظام كوكبي خارج نظامنا

في أبريل 1999، اكتشف علماء الفلك 3 كواكب بحجم المشتري تدور حول النجم الأصفر والأبيض الشبيه بالشمس، أبسيلون أندروميدا A، الذي يقع على بعد 44 سنة ضوئية تقريبًا من الأرض، وهو أول نظام كوكبي خارجي يتم اكتشافه على الإطلاق.
دحض هذا الاكتشاف فكرة أن نظامنا الشمسي كان ظاهرة فريدة في الكون وقدم أدلة دامغة على أن اكتشاف أنظمة كوكبية أخرى كان مجرد مسألة وقت وتكنولوجيا. وفي عام 2010، وجد علماء الفلك أيضًا أنه على عكس الكواكب الموجودة في نظامنا الشمسي، فإن الكواكب بحجم المشتري في هذا النظام خارج المجموعة الشمسية لا تدور في نفس المستوى. وبدلاً من ذلك، يميل الاثنان بمقدار 30 درجة بالنسبة لبعضهما البعض - وهو أول اتجاه يتم رصده على الإطلاق - ما يساعد علماء الفلك على تحسين نظريات تكوين الكواكب وتطورها.
واعتبارًا من أبريل 2024، اكتشف علماء الفلك ما يقرب من 900 نجم تستضيف كوكبين أو أكثر.

2001: اكتشاف أول كوكب يتيم في مجرة درب التبانة يتحدى التعريف التقليدي للكوكب

في مطلع القرن الحادي والعشرين، اكتشف علماء الفلك أول كوكب عائم حر يحوم بمفرده في العنقود شبه المنحرف القريب، وهو حضانة نجمية بالقرب من قلب سديم أوريون.
في مجرتنا وحدها، قد يكون هناك ما يصل إلى كوادريليون من هذه "الكواكب المارقة"، والتي تطردها أقراص الغاز والغبار التي تدور حول النجوم والتي ولدت فيها. ومع ذلك، لم يعثر إلا على عدد قليل منها يجوب مجرتنا؛ نظرًا لأنها خافتة جدًا، فمن الصعب اكتشافها. الكواكب اليتيمة هي أخف نتاج ولادة النجم وناقلات مهمة للمعلومات حول البيئات التي تشكلت فيها.

2001: العثور على أول حزام كويكب خارجي حول نجم قريب يشبه الشمس

في أوائل عام 2001، عثر تلسكوب سبيتزر الفضائي التابع لناسا على دليل على وجود أول حزام كويكب خارج النظام الشمسي حول النجم الشبيه بالشمس HD 69830 القريب، ويقع على بعد 40 سنة ضوئية تقريبًا، في كوكبة Puppis. ويقدر أن الحزام أكبر بـ 25 مرة من حزام الكويكبات الرئيسي الواقع بين مداري المريخ والمشتري. في عام 2005، اكتشف علماء الفلك 3 كواكب تشبه نبتون تدور حول هذا النجم، ومن المحتمل أن يكون الكوكب الخارجي موجودًا داخل المنطقة الصالحة للسكن للنجم.
يهتم علماء الفلك بحجم وموقع أحزمة الكويكبات في الأنظمة متعددة الكواكب، إذ تؤثر الشظايا الصخرية على اندماج الكواكب وحتى نشوء الحياة. في منطقتنا من الكون، تفترض نظرية رائدة أن الكويكبات أوصلت الماء والمركبات العضوية إلى الأرض المبكرة، وهو ما تدعمه الاكتشافات الحديثة لجزيئات الماء في عينات الكويكبات التي عادت إلى الأرض، بالإضافة إلى زوجين في الفضاء.

2001: حل لغز النيوترينوات المفقودة بعد 30 عامًا

في يونيو 2001، أعلن الفيزيائيون أنهم عثروا على النيوترينوات المفقودة في الشمس، وهي جسيمات دون ذرية ليس لها شحنة ولا كتلة عمليًا. أنهى هذا الاكتشاف بحثًا دام 3 عقود عن الحزم الصغيرة من الطاقة، لكنه أشار ضمنًا إلى أنها يجب أن تحتوي على القليل من الكتلة.
تنتج التفاعلات النووية في قلب الشمس - وهي نفس العملية التي تشرق بها الشمس - مليارات النيوترينوات، والتي يقدر أن نصفها يقوم برحلة (150 مليون كيلومتر) إلى الأرض. ومع ذلك، كشفت التجارب التي أجريت في أواخر الستينيات من القرن الماضي عن عدد قليل جدًا من الجسيمات الشبحية، وهو التناقض الذي أصبح يُعرف باسم مشكلة النيوترينو الشمسية.
في عام 2001، كشفت التجارب التي أجراها مرصد سودبوري للنيوترينو في كندا أن النيوترينوات "المفقودة" قد تحولت في الواقع إلى نوعين آخرين من النيوترينوات في طريقها إلى الأرض وأفلتت من الكشف. يتطلب هذا التحول أن تمتلك النيوترينوات الموجودة في كل مكان كتلة معينة، تُقدر الآن بأنها أقل بمئات الآلاف من المرات من كتلة ثاني أخف جسيم، وهو الإلكترون.

2001: أول كوكب خارجي مغطي بغلاف جوي يوسع نطاق علم الكواكب الخارجية

في نوفمبر 2001، دخل علماء الفلك مرحلة جديدة من علم الكواكب الخارجية عندما كشفت بيانات من تلسكوب هابل الفضائي لأول مرة عن وجود غلاف جوي يغطي عالمًا غريبًا. يقع الكوكب الخارجي HD 209458b على بعد 150 سنة ضوئية في كوكبة الفرس الأعظم. كان الأول من بين العديد من الكواكب الخارجية المعروفة الآن باستضافة أجواء تتراوح من رقيقة إلى شديدة الكثافة، مثل كوكب المشتري.
وأشعل هذا الاكتشاف حقبة جديدة في استكشاف الكواكب الخارجية، حيث يمكن لعلماء الفلك البدء في مقارنة الأغلفة الجوية للكواكب الخارجية، بما في ذلك وفرة غازات الغلاف الجوي المعروفة بأنها نشأت من الحياة على الأرض.

2007: انفجارات راديوية سريعة تكشف عن كتلة الكون المفقودة

في عام 2007، اكتشف علماء الفلك باستخدام مرصد باركس في أستراليا انفجارًا راديويًا سريعًا (FRB) - انفجارًا لامعًا وقصيرًا للغاية من موجات الراديو - من مجرة تبعد مليارات السنين الضوئية عن الأرض. في أجزاء من الثانية فقط، انطلقت نبضة شديدة السطوع، تسمى Lorimer Burst FRB 010724، إلى الفضاء بقدر من الطاقة يعادل ما تنتجه الشمس خلال 80 سنة. ومنذ ذلك الحين، تم اكتشاف المئات من هذه النبضات شديدة السطوع من المجرات البعيدة المنتشرة في جميع أنحاء الكون، بما في ذلك عدد قليل منها يبدو أنه يندلع بشكل متكرر وغير منتظم.
استخدم علماء الفلك النبضات الشديدة للعثور على بعض المادة المفقودة في الكون، والتي تكمن في الفراغات بين المجرات، وتم اكتشافها من خلال دراسة تشتت موجات الراديو الصادرة عن الدفقات الراديوية السريعة أثناء انتقالها عبر الغاز بين النجوم.

2012: اكتشاف بوزون هيجز.. "جسيم الرب"

في يوليو 2012، استحوذ مجال فيزياء الجسيمات على الأضواء العالمية باكتشاف بوزون هيجز، وهو جسيم دون ذري طال انتظاره وينتشر في الكون كحقل يمنح الجسيمات الأولية الأخرى كتلتها. تم التنبؤ بوجود بوزون هيجز لأول مرة بشكل مستقل من قبل الفيزيائيين بيتر وير هيجز وفرانسوا إنجليرت في عام 1964، أي قبل نحو نصف قرن من اكتشافه من خلال تجربتين في مصادم الهادرونات الكبير في سويسرا، والتي اكتشفت "جسيم الرب" في غضون نصف قرن فقط. عامين من بدء العمليات.
حصل هيجز وإنجلرت على جائزة نوبل في الفيزياء لعام 2013 عن نظريتهما حول كيفية اكتساب الجسيمات للكتلة.

2016: اكتشاف موجات الجاذبية يؤكد نظرية أينشتاين ويفتح طريقة جديدة لرؤية الكون

في فبراير 2016، أعلن العلماء الذين يستخدمون مرصد موجات الجاذبية بمقياس التداخل الليزري أنهم اكتشفوا في سبتمبر 2015 موجات الجاذبية - تموجات باهتة في الزمكان تنبأ بها أينشتاين قبل قرن من الزمان - لأول مرة عندما ظهرت تلك الموجات الناتجة عن تصادم اللون الأسود.

ونظرًا لأن هذه الموجات انتقلت سالمة عبر المادة الساخنة في الكون المبكر، فقد أدى اكتشافها إلى ظهور طريقة جديدة لدراسة الكون لم تكن ممكنة أبدًا باستخدام الموجات الكهرومغناطيسية. فاز 3 علماء فيزياء فلكية، ساعدوا في اكتشاف موجات الجاذبية، وهم راينر فايس وباري باريش وكيب ثورن، بجائزة نوبل في الفيزياء في عام 2017 عن عملهم.
بدأت حقبة جديدة أخرى في علم فلك موجات الجاذبية في يونيو 2023، عندما كشف العلماء بالتعاون مع مرصد نانوهيرتز لموجات الجاذبية (NANOGrav) في أمريكا الشمالية عن أدلة دامغة على وجود همهمة خافتة ولكن مستمرة من موجات الجاذبية المنتشرة في الكون. إنهم يشتبهون بقوة في أن الطنين - الذي كان، عند جزء من المليار من 1 هيرتز، أضعف بضع مئات من المرات من موجات الجاذبية المكتشفة في عام 2015 - يمثل صدى جماعيًا لأزواج الثقوب السوداء الهائلة التي تدور حول بعضها البعض في مدارات تتقلص عبر ملايين السنين. .

2017: رصد أول زائر بين النجوم في نظامنا الشمسي

في خريف عام 2017، رصد علماء الفلك جسمًا غريبًا يمر عبر نظامنا الشمسي، وهو أول زائر معروف بين النجوم. وكانت هوية الجسم، الذي أطلق عليه اسم "أومواموا"، يكتنفها الغموض لأن سطوعه يختلف أكثر مما يمكن توقعه من كويكب ولم يتصرف مثل المذنب.
على هذا النحو، أثار الزائر جدلاً، حيث توقع البعض أنه قد يكون قطعة أثرية غريبة. تم اعتبار أومواموا في البداية كويكبًا، ولكن أعيدت صياغته كمذنب في عام 2023، حيث اقترحت مجموعة من علماء الفلك أنه من المحتمل طرده من نظام كوكبي خارج المجموعة الشمسية وتسريعه بواسطة كميات صغيرة من غاز الهيدروجين الخارج من قلب الجسم الجليدي.
وفي عام 2019، اكتشف علماء الفلك الزائر الثاني بين النجوم، بوريسوف، والذي سرعان ما تأكد أنه مذنب، وذلك بفضل ذؤوبته الغازية.

عام 2019: علماء الفلك يصورون ثقبًا أسود هائلًا

التقط تلسكوب Event Horizon، وهو عبارة عن مجموعة من 8 تلسكوبات راديوية أرضية أنشئت من خلال التعاون الدولي، هذه الصورة للثقب الأسود الهائل في وسط المجرة M87 وظلها.
وفي عام 2019، صور علماء الفلك ثقبا أسود لأول مرة، من خلال مشروع Event Horizon Telescope ويوجد الثقب الوحشي في قلب مجرة Messier 87، التي تقع على بعد أكثر من 50 مليون سنة ضوئية من الأرض. وفتحت الصورة طريقة جديدة لدراسة الثقوب السوداء وتم تشبيهها بالرسوم التوضيحية الأولى لما تبدو عليه الحشرات والنباتات من خلال المجهر.
وفي عام 2021، كشف علماء الفلك عن صورة جديدة للجسم تلقي الضوء على كيفية تصرف المجالات المغناطيسية بالقرب من الثقوب السوداء. وفي عام 2023، حصلت صورة الثقب الأسود على تحول بواسطة الذكاء الاصطناعي، ما أدى إلى تحويل "الدونات البرتقالية الغامضة" إلى حلقة نحيفة. ووجد علماء الفلك أيضًا أن الثقب الأسود يدور، على الرغم من أن معدل الدوران لا يزال غير واضح.

2020: الخريطة الأكثر تفصيلاً لمجرة درب التبانة

أصدرت وكالة الفضاء الأوروبية خريطة جديدة لما يقرب من 1.7 مليار نجم من المركبة الفضائية جايا، ما يعطي أفضل رؤية على الإطلاق لمجرة درب التبانة والمجرات المجاورة بالألوان.
رسمت الخريطة الأكثر تفصيلاً على الإطلاق لمجرة درب التبانة بشكل ثلاثي الأبعاد لما يقرب من 1.8 مليار نجم بتفاصيل غير مسبوقة باستخدام بيانات من مركبة الفضاء جيا التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية. على الرغم من أن الـ 1.8 مليار نجم قد تكون محيرة للعقل، إلا أنها تمثل ما يزيد قليلاً على 1% من نجوم مجرتنا بأكملها. يقول علماء الفلك إن دراسة حركات هذه النجوم المرسومة يمكن أن تكشف عن أدلة طال انتظارها حول طبيعة المادة المظلمة.

2024: المجرات المظلمة عديمة النجوم تبدأ في الظهور

في يناير 2024، أعلن علماء الفلك أنهم رصدوا مجرة بدائية منتشرة للغاية لدرجة أنها لم تشكل النجوم. يتحدى هذا الاكتشاف النظريات الرائدة حول كيفية تشكل المجرات وتطورها وحتى التعريف التقليدي للمجرة. ففي النهاية، ما هي المجرة التي لا تحتوي على نجوم؟

وفي الأسبوع نفسه، أبلغ فريق مختلف عن اكتشاف مجرة أخرى شبه فارغة تسمى نوبي، وهي كلمة إسبانية تعني "سحابة". على عكس الانتفاخ المركزي لمجرتنا، فإن نوبي متجانسة بشكل محير ومعزول بشكل مثير للاهتمام على بعد حوالي 300 مليون سنة ضوئية من الأرض. أقرب جار كبير لها يقع على بعد 1.4 مليون سنة ضوئية على الأقل.
مثل هذه المجرات "المظلمة"، التي كان يُعتقد في السابق أنها تفوق جميع المجرات المرئية، أقل بريقا بمئات المرات من مجرة درب التبانة، التي يأتي ضوؤها ما يقرب من 100 مليار نجم. ويستمر علماء الفلك في الحيرة حول سبب افتقار هذه المجرات "الشبحية" إلى النجوم على الرغم من أنها تحتوي على غاز أصلي لتشكيل النجوم.

2024: الطاقة المظلمة قد تتطور

لطالما اعتبر الفيزيائيون الطاقة المظلمة - القوة الغامضة التي تحرك التوسع المتسارع للكون - "ثابتًا كونيًا"، ما يعني أنها تظل ثابتة طوال تاريخ الكون.
ومع ذلك، في أبريل 2024، اقترح علماء الفلك الذين أنشأوا أكبر خريطة ثلاثية الأبعاد للكون أن الطاقة المظلمة قد تتطور مع مرور الوقت. وقال العلماء في ذلك الوقت إن هذا الاكتشاف قد يكون أول دليل حقيقي حول هذه الظاهرة بعيدة المنال في العقدين الماضيين، وسيكون "ثوريًا مثل اكتشاف التوسع المتسارع للكون نفسه، إذا تم تأكيده بالبيانات المستقبلية".

2024: المجرات القزمة تغمر الكون المبكر بضوئها الأول

تساءل علماء الفلك منذ فترة طويلة عن كيفية ظهور الكون من العصور المظلمة الكونية، عندما كان الكون مغطى بضباب كثيف من غاز الهيدروجين المحايد، لإفساح المجال لضوء النجم الأول. في أوائل عام 2024، كشف علماء الفلك باستخدام تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) عن مجرات قزمة كانت موجودة في مئات الملايين من السنين الأولى، وكانت مكتظة بما يكفي لإغراق الكون المبكر بضوئه الأول. يعد هذا الاكتشاف بمثابة شهادة رائعة على قدرات التلسكوب غير المسبوقة في مجال الأشعة تحت الحمراء والتي تسمح له بجمع الضوء من الأجسام الأضعف.

فاجأت اكتشافات تلسكوب جيمس ويب الفضائي المذهلة والمناظر الخلابة، العالم، منذ أن بدأ المرصد عملياته في عام 2022. على سبيل المثال، التقط التلسكوب "أعمدة الخلق"، وكشف بتفاصيل مذهلة عن النسيج الملون لتكوين السحابة المتربة والعمليات الكونية التي تحدث في المنطقة. وكما قال عالم الفلك ديريك وارد طومسون، يمكن تشبيه الصورة بـ "التقاط الأشعة السينية للإنسان".
يواصل تلسكوب جيمس ويب الفضائي إثارة إعجاب علماء الفلك والجمهور على حدٍ سواء بصوره التفصيلية لأبعد المجرات في الكون، والثقوب السوداء البعيدة فائقة الكتلة، والكواكب الخارجية، والمزيد.