تلسكوب جديد من ناسا يستكشف أعنف الأحداث والانفجارات فى الكون

تستعد وكالة ناسا لإطلاق تلسكوب فضائي جديد يحمل اسم "UVEX" (مستكشف الأشعة فوق البنفسجية)، بهدف دراسة أعنف الأحداث الكونية وأكثرها اضطرابا، من خلال رصد الكون بالأشعة فوق البنفسجية، بما يساعد العلماء على فهم انفجارات النجوم واندماج النجوم النيوترونية وتطور المجرات.

ووفقا لما ذكره موقع "space"، فإنه من المقرر إطلاق التلسكوب في عام 2031، ليكون أول مهمة فضائية تنشئ خرائط عميقة وشاملة للسماء بأكملها باستخدام الأشعة فوق البنفسجية، وينضم بذلك إلى مجموعة من المراصد التي تدرس الكون بأطوال موجية مختلفة، مثل تلسكوب "SPHEREx" التابع لناسا، الذي يرصد الأشعة تحت الحمراء، ومرصد "فيرا روبين" الذي يراقب السماء في نطاق الضوء المرئي.

وتبلغ تكلفة مهمة UVEX نحو 590 مليون دولار، وقد طورتها ناسا بالتعاون مع معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا (Caltech)، بهدف توسيع نطاق الأبحاث الفلكية، بدءا من دراسة أصغر المجرات وحتى رصد آثار اندماج النجوم النيوترونية والانفجارات الكونية.

الأشعة فوق البنفسجية تكشف مجرات ونجوم خفية

سيستفيد التلسكوب الجديد من تقنيات متطورة في أجهزة الاستشعار التي طورها معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، والتي تعتمد على تقنية أشباه الموصلات المكملة لأكسيد المعادن (CMOS)، ما يمنحه حساسية أكبر لرصد الأشعة فوق البنفسجية.

وستمكن هذه التقنية UVEX من اكتشاف ملايين المجرات القريبة والصغيرة والخافتة، والتي تحتوي على نجوم حديثة التكوين تصدر كميات كبيرة من الأشعة فوق البنفسجية.

وأوضحت فيونا هاريسون، الباحثة الرئيسية في المهمة وأستاذة الفيزياء بمعهد كاليفورنيا للتكنولوجيا، أن رصد هذه المجرات باستخدام الضوء المرئي قد يجعل من الصعب التمييز بين المجرات القريبة والبعيدة التي تبدو متشابهة، بينما تساعد الأشعة فوق البنفسجية في تحديد المجرات القريبة بسهولة أكبر.

رصد انفجارات النجوم وموتها
 

لن تقتصر مهمة التلسكوب على دراسة المجرات والنجوم حديثة التكوين، بل ستشمل أيضا رصد المراحل الأخيرة من حياة النجوم الضخمة، خاصة انفجارات المستعرات العظمى (Supernovas).

وتحدث هذه الانفجارات عندما ينفد الوقود اللازم للاندماج النووي داخل النجم الضخم، فلا يعود قادرا على مقاومة تأثير الجاذبية، ما يؤدي إلى انهيار نواته وانطلاق طبقاته الخارجية في انفجار هائل.

وتكتسب هذه الظاهرة أهمية كبيرة، لأن الانفجارات تقذف العناصر الثقيلة التي تكونت داخل النجوم إلى المجرات المحيطة، لتصبح لاحقا مواد أساسية في تكوين أجيال جديدة من النجوم والكواكب، وربما الحياة.

التلسكوب يرصد اندماج النجوم النيوترونية
 

كما أنه من أبرز أهداف المهمة أيضا دراسة اندماج النجوم النيوترونية، وهي بقايا شديدة الكثافة لنجوم ضخمة انفجرت في نهاية حياتها.

وتحتوي النجوم النيوترونية على كتلة تتراوح بين كتلة الشمس وكتلتين شمسيتين، رغم أن قطرها لا يتجاوز نحو 20 كيلومترا، ما يجعل كثافتها هائلة للغاية، إذ يمكن أن يصل وزن ملعقة صغيرة من مادتها إلى أكثر من مليار طن.

وعندما يقترب نجمان نيوترونيان من بعضهما ويدوران حول بعضهما قبل الاندماج، تتولد بيئة شديدة العنف، تعد من المواقع القليلة المعروفة التي تتكون فيها العناصر الأثقل من الرصاص، مثل الذهب والفضة والبلاتين.

ويرصد العلماء حاليا هذه الاندماجات من خلال موجات الجاذبية، وهي تموجات في الزمكان، ثم يتابعون آثارها باستخدام أنواع مختلفة من الإشعاع الكهرومغناطيسي، بداية من أشعة جاما عالية الطاقة وحتى موجات الراديو.

ومن المنتظر أن يضيف تلسكوب UVEX بُعدا جديدا لهذه الدراسات، من خلال رصد آثار هذه الأحداث بالأشعة فوق البنفسجية، خاصة في المراحل الأولى التي تلي الاندماج مباشرة.

وستمنح قدرة التلسكوب على تغيير اتجاهه بسرعة ميزة مهمة، إذ سيتمكن من توجيه أجهزته نحو الانفجارات الكونية بعد وقت قصير من حدوثها، وهي قدرة لا يمتلكها تلسكوب "هابل" بنفس الكفاءة، رغم امتلاكه إمكانات للرصد بالأشعة فوق البنفسجية.