المصدر: وكالة ناسا الفضائية الامريكية
الترجمة: الموقع الجيوستراتيجي للدراسات
قام علماء الفلك بتجميع "كتاب التاريخ" الأكبر والأكثر شمولية من المجرات في صورة واحدة ، باستخدام ملاحظات تبلغ 16 عامًا من تليسكوب هابل الفضائي التابع لناسا.
يوفر فسيفساء السماء العميقة ، التي تم إنشاؤها من حوالي 7500 تعرض فردي ، صورة واسعة للكون البعيد ، الذي يحتوي على 265000 مجرة تمتد إلى 13.3 مليار سنة من الزمن إلى 500 مليون سنة فقط بعد الانفجار الأعظم. إن أكثر المجرات خافتة وأبعدها ليست سوى عشرة مليارات من سطوع ما يمكن أن تراه العين البشرية. يتم سرد تاريخ الكون التطوري أيضًا في هذه النظرة الشاملة. تُظهر الصورة كيف تتغير المجرات بمرور الوقت ، وتبني نفسها لتصبح مجرات عملاقة تُرى في الكون القريب.
يجمع هذا المسعى الطموح ، المسمى Hubble Legacy Field ، أيضًا بين الملاحظات التي تم إجراؤها من قبل العديد من استطلاعات المجال العميق Hubble ، بما في ذلك eXtreme Deep Field (XDF) ، وهو أعمق رؤية للكون. يمتد نطاق الطول الموجي من الأشعة فوق البنفسجية إلى أشعة تحت الحمراء القريبة ، ويلتقط الميزات الرئيسية لتجميع المجرات بمرور الوقت.
وقال جارث إيلينجوورث من جامعة كاليفورنيا بسانتا كروز ، قائد الفريق الذي جمع الصورة: "الآن بعد أن توسعنا أكثر من الدراسات الاستقصائية السابقة ، فإننا نحصد الكثير من المجرات البعيدة في أكبر مجموعة بيانات من هذا القبيل تنتجها هابل". . "تحتوي هذه الصورة على التاريخ الكامل لنمو المجرات في الكون ، من وقتهم ك" أطفال "إلى عندما نمت لتصبح" كاملة البالغين "."
لن تتفوق أي صورة على هذا حتى يتم إطلاق التلسكوبات الفضائية في المستقبل. "لقد جمعنا هذه الفسيفساء كأداة نستخدمها نحن وعلماء الفلك الآخرون" ، أضاف إيلينغورث. "من المتوقع أن يؤدي هذا المسح إلى فهم أكثر تماسكًا وتعمقًا وتطورًا أكبر لتطور الكون في السنوات القادمة."
الصورة تعطي كتالوج ضخم من المجرات البعيدة. وقالت كاثرين ويتاكر كبيرة الباحثين في الكتالوج بجامعة كونيتيكت في ستورز "هذه القياسات عالية الدقة الرائعة للعديد من المجرات في هذا الكتالوج تتيح مجموعة واسعة من الدراسة خارج المجرة". "غالبًا ما أسفرت هذه الأنواع من الدراسات الاستقصائية عن اكتشافات غير متوقعة كان لها أكبر الأثر على فهمنا لتطور المجرات."
المجرات هي "علامات الفضاء" ، كما وصفها عالم الفلك إدوين هابل ذات مرة قبل قرن من الزمان. تسمح المجرات لعلماء الفلك بتتبع توسع الكون ، وتقديم أدلة للفيزياء الأساسية للكون ، وإظهار متى نشأت العناصر الكيميائية ، وتمكّن الظروف التي أدت في النهاية إلى ظهور نظامنا الشمسي وحياتنا.
تحتوي هذه الرؤية الأوسع على حوالي 30 ضعف عدد المجرات الموجودة في الحقول العميقة السابقة. تغطي اللوحة الجديدة ، وهي لوحة من لقطات متعددة ، عرض القمر بالكامل تقريبًا. تقع XDF ، التي اخترقت أعمق في الفضاء من هذه الرؤية الأوسع ، في هذه المنطقة ، لكنها تغطي أقل من عُشر قطر القمر الكامل. يكتشف حقل Legacy Field أيضًا حديقة للحيوانات غير المعتادة. كثير منهم من بقايا "حطام القطار" المجري ، وهو وقت في الكون المبكر عندما اصطدمت المجرات الصغيرة والشابة ودمجت مع المجرات الأخرى.
كان تجميع كل الملاحظات مهمة هائلة. تتألف الصورة من العمل الجماعي لـ 31 برنامجًا هابل بواسطة فرق مختلفة من علماء الفلك. أمضى هابل وقتًا في هذه المنطقة الصغيرة أكثر من أي منطقة أخرى من السماء ، بلغ مجموعها أكثر من 250 يومًا ، وهو ما يمثل ثلاثة أرباع السنة تقريبًا.
"لقد كان هدفنا هو تجميع كل 16 سنة من التعرض في صورة قديمة" ، أوضح دان ماجي ، من جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز ، فريق معالجة البيانات. "في السابق ، لم يتم تجميع معظم هذه التعرضات بطريقة متسقة يمكن استخدامها من قبل أي باحث. يمكن لعلماء الفلك اختيار البيانات في الحقل القديم الذي يريدونه والعمل معهم على الفور ، بدلاً من الاضطرار إلى تنفيذ كمية كبيرة الحد من البيانات قبل إجراء التحليل العلمي. "
في الصورة، جنبا إلى جنب مع التعرض الفردية التي تشكل طريقة العرض الجديدة ، يتوفر للمجتمع الفلكي في جميع أنحاء العالم من خلال الأرشيف ميكولسكي عن التلسكوبات الفضائية (ماست). تقع MAST ، وهي قاعدة بيانات على الإنترنت للبيانات الفلكية من Hubble وغيرها من بعثات ناسا ، في معهد Space Telescope Science Institute في بالتيمور بولاية ماريلاند.
قطع تلسكوب هابل الفضائي شوطًا طويلًا في أخذ "عينات أساسية" أعمق من الكون البعيد. بعد إطلاق هابل في عام 1990 ، ناقش علماء الفلك ما إذا كان الأمر يستحق إنفاق جزء كبير من وقت التلسكوب للذهاب في "رحلة صيد" لالتقاط صورة طويلة للغاية من قطعة صغيرة من السماء تبدو فارغة. أسفرت صورة Hubble Deep Field الناتجة في عام 1995 عن التقاط عدة آلاف من المجرات غير المرئية في نقطة واحدة. لقد كان الجهد الجريء عرضًا تاريخيًا وإثباتًا واضحًا للمفهوم الذي مهد الطريق لصور المجال العميق المستقبلية. في عام 2002، كاميرا هابل المتقدمة لاستطلاعات ذهبت أعمق للكشف عن 10000 المجرات في لقطة واحدة. استخدم علماء الفلك التعرضات التي التقطتها كاميرا هابل واسعة المجال 3 (WFC3) ، التي تم تثبيتها في عام 2009 ، لقطة eXtreme Deep Field في عام 2012. على عكس كاميرات Hubble السابقة ، يغطي WFC3 من التلسكوب مجموعة واسعة من الطول الموجي ، من الأشعة فوق البنفسجية إلى الأشعة تحت الحمراء القريبة.
هذه الصورة الفسيفسائية الجديدة هي الأولى في سلسلة من صور هابل ليجاسي فيلد. يعمل الفريق على مجموعة ثانية من الصور ، يبلغ مجموعها أكثر من 5200 تعرض هابل ، في منطقة أخرى من السماء. في المستقبل ، يأمل علماء الفلك في توسيع نطاق أطوال الطول الموجي في الصور القديمة لتشمل بيانات الأشعة تحت الحمراء ذات الطول الموجي وطاقة الأشعة السينية عالية الطاقة من مراقبين آخرين لناسا العظيمين ، مرصد سبيتزر الفضائي ومرصد تشاندرا للأشعة السينية.
يعد العدد الهائل من المجرات في صورة حقل Legacy Field أيضًا أهدافًا رئيسية للتلسكوبات المستقبلية. وقال ايلينجوورث "هذا سيمهد الطريق حقا لتلسكوب واسع النطاق للاشعة تحت الحمراء الذي تخطط له ناسا." "إن حقل Legacy Field هو أداة تمهيد لـ WFIRST ، والتي ستلتقط صورة أكبر بمقدار 100 مرة من صورة Hubble النموذجية. في غضون ثلاثة أسابيع فقط من الملاحظات بواسطة WFIRST ، سيتمكن علماء الفلك من تجميع حقل أعمق بكثير و أكثر من ضعف مساحة حقل هابل القديم. "
بالإضافة إلى ذلك ، سيسمح تلسكوب James Webb Space Telescope القادم من ناسا لعلماء الفلك بالدفع بعمق أكبر إلى الحقل القديم لكشف كيف نمت المجرات الوليدة فعليًا. ستتجاوز تغطية الأشعة تحت الحمراء لـ Webb حدود Hubble و Spitzer لمساعدة علماء الفلك على تحديد المجرات الأولى في الكون.
تلسكوب هابل الفضائي هو مشروع للتعاون الدولي بين وكالة ناسا ووكالة الفضاء الأوروبية (وكالة الفضاء الأوروبية). يدير مركز غودارد لرحلات الفضاء التابع لناسا في جرينبيلت بولاية ماريلاند المقراب. يجري معهد علوم التلسكوب الفضائي (STScI) في بالتيمور بولاية ماريلاند عمليات علوم هابل. يتم تشغيل STScI لناسا من قبل رابطة الجامعات للبحوث في علم الفلك في واشنطن العاصمة.
