لأول مرة على الإطلاق… تصطف مجرتان بشكل مثالي لمساعدة العلم على رؤية الكون العميق

في واحدة من أكثر المصادفات الفلكية إثارة والأولى من نوعها، اكتشف فريق من علماء الفلك مجرتين تصطفان كما يُرى من الأرض، إحداهما خلف الأخرى كما لو كانتا عدسة مزدوجة.

يؤدي التأثير الهائل للجاذبية إلى ثني الضوء خلفهم، مما يؤدي إلى تضخيمه، وكشف تفاصيل لم تكن مرئية من قبل. ما يكشفه الباحثون هو أن مصدر الضوء البعيد خلفهم هو ثقب أسود عملاق ومضيء يُعرف باسم الكوازار، والذي ينبعث منه الضوء المسافر. … مسار متعرج حول مجرتين.

الكوازارات هي مجرات بعيدة عن الأرض تحتوي على منطقة غازية ساخنة ونشطة للغاية تحيط مباشرة بثقب أسود ضخم. وتصل درجة حرارتها إلى مئات الآلاف، فتلك المنطقة شديدة السطوع، وهذا ما يراه العلماء في هذه المجرات البعيدة.

بالإضافة إلى ذلك، تعمل العدسة المزدوجة على انكسار الأشعة وتضخيم الأجسام الفلكية التي تقف خلفها، مما يسمح لعلماء الفلك بإجراء قياسات دقيقة للتمدد الكوني المعروف باسم ثابت هابل، حسبما أفاد فريق البحث في المعهد الفيدرالي السويسري للتكنولوجيا. العمل البحثي لم تتم مراجعتها بعد.

عدسات أينشتاين

يعرف علماء الفلك حوالي 1000 حالة تتمتع فيها الأجرام السماوية الضخمة، مثل المجرات وعناقيد المجرات، بجاذبية قوية، مما يؤدي إلى انحناء أشعة الضوء من المصادر الساطعة خلفها، كما تنبأت نظرية النسبية العامة لألبرت أينشتاين.

هذه الظاهرة تسمى “عدسة الجاذبية” وهي مثل وضع كوب من الماء أمام عينيك على الطاولة وهو يشوه صورة ما في الأسفل، أما في الفضاء فهي جاذبية المجرات. مما يؤدي إلى تشويه صورة المجرات الأخرى الموجودة في خلفيتها عند التقاط الصورة.

تحتوي مجموعات المجرات على عدسات غير كاملة، مما يعني أن المجرات الإهليلجية ذات الأشكال المتماثلة والنوى الكثيفة تعمل كعدسات بسيطة، على غرار العدسات المستخدمة في النظارات أو المناظير المألوفة.

الرصد والتحليل السنوي

في عام 2017، اعتقد الباحثون أنهم اكتشفوا نظامًا فريدًا في المجرة J1721+8842، وهي مجرة ​​إهليلجية تشكل عدسة جاذبية تعمل على ثني أشعة الضوء الصادرة عن نجم زائف تحتها، مما يؤدي إلى إنشاء 4 صور مكررة لنفس مصدر الضوء. وتعتبر هذه الأنظمة ذات أهمية علمية كبيرة لأن سطوع الكوازارات يتغير مع مرور الوقت.

وعلى مدار عامين، استخدم فريق البحث التلسكوب البصري الشمالي لدراسة المجرة، وتوثيق التغييرات في الصور الأربع للكوازار. أثناء عمليات المسح، ظهر فجأة ضوءان خافتان إضافيان، مما دفع الفريق إلى الاعتقاد بأنهما عبارة عن صور مكررة لكوازار آخر قريب من الأول.

لكن عندما ألقوا نظرة فاحصة على الضوءين الجديدين، لاحظوا أن خصائصهما تطابقت مع خصائص الضوء في الصور الأربع الأصلية، أي أن الضوء جاء من كوازار واحد، تكرر 6 مرات، ومن هنا جاءت المشكلة. إلى وجود عدسة مزدوجة لمجرتين مصطفتين خلف بعضهما البعض.

وباستخدام نموذج حاسوبي لتتبع المسارات المحتملة للضوء من الكوازار، خلص الفريق إلى أن الصورتين تم إنشاؤها عن طريق ثني الضوء في مسار متعرج حول المجرتين.

ومن خلال تحليل الفروق الزمنية للصور الست ومسارات الضوء المختلفة، يأمل الفريق في حساب قيمة دقيقة جدًا لثابت هابل، ويعتبر هذا الإنجاز مهمًا، نظرًا لأن قيمة ثابت هابل هي موضع نقاش بين المجموعات العلمية الذين يقيسونها بطرق مختلفة، مثل معضلة “توتر هابل” المعروفة