اكتشف علماء الفلك للتو النجم الأبعد حتى الآن. إلى أي مدى يمكن أن نرى في الماضي؟

رصد تلسكوب هابل الفضائي أبعد نجم شوهد على الإطلاق: إيرنديل ، وتعني نجمة الصباح. على الرغم من أن كتلة Earendel تبلغ 50 ضعف كتلة الشمس وأكثر سطوعًا بملايين المرات ، إلا أننا لن نتمكن عادةً من رؤيتها. يمكننا رؤيته بسبب محاذاة النجم مع مجموعة مجرات كبيرة أمامه تعمل جاذبيتها على انحناء الضوء من النجم لجعله أكثر إشراقًا وتركيزًا ، مما يؤدي بشكل أساسي إلى إنشاء عدسة.

يرى علماء الفلك في الماضي العميق عندما نشاهد الأشياء البعيدة. ينتقل الضوء بسرعة ثابتة (3 × 10 أمتار في الثانية) ، لذلك كلما كان الجسم بعيدًا ، كلما استغرق الضوء وقتًا أطول للوصول إلينا. بحلول الوقت الذي يصلنا فيه الضوء من نجوم بعيدة جدًا ، يمكن أن يكون الضوء الذي ننظر إليه يبلغ من العمر مليارات السنين. لذلك نحن ننظر إلى الأحداث التي حدثت في الماضي.

عندما نلاحظ ضوء النجم ، فإننا ننظر إلى الضوء المنبعث من النجم قبل 12.9 مليار سنة ؛ نسمي هذا وقت المراجعة. هذا فقط 900 مليون سنة بعد الانفجار العظيم. ولكن نظرًا لأن الكون قد توسع بسرعة أيضًا في الوقت الذي استغرق فيه هذا الضوء للوصول إلينا ، فإن إيريندل الآن على بعد 28 مليار سنة ضوئية منا.

الآن بعد أن خلف هابل ، فإن جيمس ويب تليسكوب الفضاء (JWST) ، في المكان قد يكون قادرًا على اكتشاف النجوم الأقدم، على الرغم من أنه قد لا يكون هناك الكثير منها مصطفًا بشكل جيد لتشكل "عدسة الجاذبية" حتى نتمكن من رؤيتها.

لرؤية المزيد من الماضي، يجب أن تكون الأشياء مشرقة جدًا. وأبعد الأجسام التي رأيناها هي المجرات الأكثر ضخامة والأكثر سطوعًا. ألمع المجرات هي تلك التي تحتوي على أشباه النجوم، وهي أجسام مضيئة يُعتقد أنها مدعومة الثقوب السوداء الهائلة-فيهم.

قبل عام 1998، تم اكتشاف أبعد المجرات الزائفة بحوالي 12.6 مليار سنة. أدى الدقة المحسنة لتلسكوب هابل الفضائي إلى زيادة وقت المراجعة إلى 13.4 مليار سنة، ومع تلسكوب جيمس ويب الفضائي نتوقع تحسين هذا ربما إلى 13.55 مليار سنة المجرات والنجوم.

بدأت النجوم تتشكل بعد مئات الملايين من السنين الانفجار الكبير، في وقت نسميه الفجر الكوني. نود أن نكون قادرين على رؤية النجوم عند الفجر الكوني ، لأن هذا يمكن أن يؤكد نظرياتنا حول كيفية تشكل الكون والمجرات. بعد قولي هذا ، تشير الأبحاث إلى أننا قد لا نتمكن أبدًا من رؤية الأجسام البعيدة باستخدام التلسكوبات بقدر ما نحب من التفاصيل - الكون قد يكون لها حد القرار الأساسي.

لماذا ننظر إلى الوراء؟

أحد الأهداف الرئيسية لـ JWST هو معرفة شكل الكون المبكر ومتى تشكلت النجوم والمجرات المبكرة ، والتي يُعتقد أنها بعد 100 مليون و 250 مليون سنة من الانفجار العظيم. ولحسن الحظ ، يمكننا الحصول على تلميحات حول هذا من خلال النظر أبعد مما يستطيع Hubble أو JWST إدارته.

يمكننا أن نرى الضوء منذ 13.8 مليار سنة، على الرغم من أنه ليس ضوء النجوم، إذ لم تكن هناك نجوم في ذلك الوقت. أبعد ضوء يمكننا رؤيته هو الخلفية الكونية (CMB)، وهو الضوء المتبقي من الانفجار الكبير، والذي يتشكل بعد 380,000 ألف سنة فقط من ولادتنا الكونية.

احتوى الكون قبل تشكل الإشعاع CMB على جسيمات مشحونة من البروتونات الموجبة (التي تشكل الآن النواة الذرية مع النيوترونات) والإلكترونات السالبة والضوء. تم تشتيت الضوء بواسطة الجسيمات المشحونة ، مما جعل الكون حساء ضبابي. مع توسع الكون ، تبرد حتى اندمجت الإلكترونات في النهاية مع البروتونات لتشكيل الذرات.

على عكس حساء الجسيمات ، لم يكن للذرات شحنة ، لذلك لم يعد الضوء مبعثرًا ويمكن أن يتحرك عبر الكون في خط مستقيم. استمر هذا الضوء في السفر عبر الكون حتى وصل إلينا اليوم. أصبح الطول الموجي للضوء أطول مع توسع الكون ، ونحن نراه حاليًا كموجات ميكروويف. هذا الضوء هو CMB ويمكن رؤيته بشكل موحد في جميع النقاط في السماء. إن CMB موجود في كل مكان في الكون.

إن ضوء CMB هو أبعد ما رأيناه في الزمن، ولا يمكننا رؤية الضوء من العصور السابقة لأن هذا الضوء كان مبعثرًا وكان الكون معتمًا.

ومع ذلك، هناك احتمال أن نتمكن في يوم من الأيام من رؤية ما هو أبعد من الإشعاع CMB. للقيام بذلك لا يمكننا استخدام الضوء. سنحتاج إلى استخدام موجات الجاذبية. هذه تموجات في نسيج الزمكان نفسه. إذا تشكل أي منها في ضباب الكون المبكر جدًا، فمن المحتمل أن يصل إلينا اليوم.

في عام 2015 ، موجات الجاذبية تم الكشف عن من اندماج ثقبين أسودين باستخدام كاشف LIGO. ربما الجيل القادم كاشف موجات الجاذبية الفضائي- مثل تلسكوب ليزا التابع لوكالة الفضاء الأوروبية، والذي من المقرر إطلاقه في عام 2037 - سيكون قادرًا على رؤية الكون المبكر جدًا قبل تشكل الإشعاع CMB قبل 13.8 مليار سنة.

يتم إعادة نشر هذه المقالة من المحادثة تحت رخصة المشاع الإبداعي. إقرأ ال المقال الأصلي.

حقوق الصورة: منظر هابل لأرندل. العلوم: ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية، بريان ويلش (JHU)، دان كو (STScI)؛ معالجة الصور: ناسا، وكالة الفضاء الأوروبية، أليسا باغان (STScI)

• كوينسمارت. أفضل بورصة للبيتكوين والعملات المشفرة في أوروبا.
• بلاتوبلوكشين. Web3 Metaverse Intelligence. تضخيم المعرفة. دخول مجاني.
• كريبتوهوك. الرادار. تجربة مجانية.
• المصدر: https://singularityhub.com/2022/04/07/scientists-just-spotted-the-most-distant-star-yet-how-much-fMore-back-in-time-could-we-see/