في إنجاز فلكي بارز، أعلن فريق دولي من علماء الفلك عن اكتشاف عدة هياكل مجرية ضخمة كانت مختبئة مباشرة خلف المناطق الكثيفة في مركز درب التبانة. وتشمل هذه الاكتشافات "العنقود الفائق فيلا" (Vela Supercluster) وعنقودًا آخر يضم ما لا يقل عن 58 مجرة غير معروفة سابقًا.
🔹 كيف استخدم العلماء بيانات الأشعة السينية والراديو للاكتشاف
إن الرؤية عبر الغبار الكثيف لمجرتنا استدعت تقنيات رصد مبتكرة. فالضوء المرئي لا يستطيع اختراق مناطق غنية بالغازات والغبار النجمي، مما أجبر العلماء على استخدام وسائل بديلة. وجاء الاختراق الحاسم باستخدام تلسكوب CSIRO Parkes الراديوي المزود بمستقبل متعدد الحزم بتردد 21 سنتيمترًا، حيث تمكن من رصد انبعاثات الهيدروجين من المجرات البعيدة. سمحت هذه التقنية بمسح السماء بسرعة تزيد 13 مرة عن الطرق السابقة، مع قدرتها على اختراق جزيئات الغبار الدقيقة التي تحجب الرؤية التقليدية.
كما اعتمدت هذه الاكتشافات على أرصاد طيفية لآلاف المجرات المحجوبة جزئيًا. ففي عام 2012، أكد التلسكوب الكبير لجنوب إفريقيا (SALT) وجود ثمانية عناقيد جديدة في منطقة فيلا، بينما قدّمت المراصد اللاحقة مثل التلسكوب الأنجلو-أسترالي آلاف القيم الانزياحية للمجرات، كاشفة عن الامتداد الهائل لهذه الهياكل.
تقع هذه الهياكل الكونية في ما يعرفه الفلكيون باسم "منطقة التجنّب" (Zone of Avoidance) – وهي مساحة فارغة في السماء تمثل نحو 10 إلى 20% من مجال رؤيتنا الليلي. تنشأ هذه المنطقة بسبب الانتفاخ المركزي لدرب التبانة، حيث تتركز كميات كثيفة من النجوم والغاز والغبار، مما يؤدي إلى امتصاص أو تشتت الضوء القادم من الأجرام الكونية خلفها.
على سبيل المثال، ظل "عنقود فيلا الفائق" مجهولًا حتى وقت قريب لأنه يقع خلف مستوي درب التبانة. وبالمثل، فإن عنقود المجرات الـ58 الذي تم اكتشافه عبر الرصد بالأشعة تحت الحمراء يبعد حوالي 2.2 مليار سنة ضوئية عن الأرض، لكنه كان مخفيًا تمامًا في الضوء المرئي.
🔹 فرادة هذا العنقود بين العناقيد المعروفة
تكمن أهمية هذه الاكتشافات في تأثيرها المحتمل على ديناميكيات الكون. فقد يكون "عنقود فيلا الفائق" ضخمًا بمقدار يقارب "عنقود شابلي الفائق" الشهير. ويقترح الباحثون أنه ربما يؤثر بشكل ملحوظ على حركة مجموعتنا المحلية من المجرات، مما قد يساعد في حل ألغاز التدفقات المجرية المرصودة حولنا.
فهذه التجمعات المجرية الضخمة تمارس جذبًا هائلًا بفضل جاذبيتها، فتؤثر على تدفق المادة على مقاييس كونية هائلة. ورغم أنها ليست بكتلة "المُجذِب العظيم" (Great Attractor) – الذي يجذب درب التبانة ومجرات أخرى نحو كوكبتي الشجاع (Hydra) والقنطور (Centaurus) – إلا أن هذه الهياكل المكتشفة حديثًا تشكل قطعًا أساسية في رسم خريطة حينا الكوني.
🔹 لماذا تخفي درب التبانة هياكل كونية؟
تلعب مجرّتنا درب التبانة دورًا مزدوجًا؛ فهي موطننا الكوني، لكنها أيضًا حاجز ضخم يحجب عنا رؤية أجرام بعيدة. فالمستوي المجري المليء بالنجوم والغاز والغبار يشكل عائقًا طبيعيًا حال دون رؤية العديد من عجائب الكون عبر التاريخ.
🔹 ما هي "منطقة التجنّب"؟
منطقة التجنب، وتسمى أيضًا منطقة الحجب المجرّي (Zone of Galactic Obscuration) هي جزء من السماء يُحجب كليًا بواسطة درب التبانة. تشكل هذه المنطقة نحو 20% من السماء خارج المجرة عند الأطوال الموجية المرئية. أطلق عليها هذا الاسم الفلكي "إدوين هابل". وتمتد على طول خط استواء المجرة، وتكون أوسع عند مركز المجرة في اتجاه كوكبة القوس (Sagittarius). وباختصار، فهي تمثل "بقعة عمياء" في خريطتنا الكونية حيث تعجز الرؤية التقليدية عن النفاذ.
🔹 كيف يحجب الغبار بين النجمي الضوء المرئي؟
المسؤول الأول عن هذا الحجب هو الغبار بين النجمي. وعلى الرغم من أن الغبار لا يشكل سوى 1% من كتلة الوسط بين النجمي، فإن تأثيره على الرصد عميق. فهذه الحبيبات الدقيقة، المكوّنة غالبًا من السيليكات (مشابهة للرمل)، تمتص الضوء المرئي وفوق البنفسجي القادم من الأجرام البعيدة. وعندما يمر ضوء النجوم عبر هذه السحب، تُمتص الأطوال الموجية القصيرة (الأزرق والأخضر) أكثر من الطويلة (البرتقالي والأحمر). وتُعرف هذه الظاهرة باسم الاحمرار بين النجمي، حيث تظهر النجوم من الأرض أكثر احمرارًا مما هي عليه في الواقع.
🔹 كيف تساعدنا التقنيات الجديدة على الرؤية عبر المستوى المجري؟
لحسن الحظ، طورت الفلكيات الحديثة وسائل للتغلب على هذا الحجاب الكوني. فبما أن أثر الحجب يقل عند الأطوال الموجية الطويلة، يعتمد العلماء اليوم على المسوحات تحت الحمراء مثل IRAS و 2MASS للحصول على صورة أوضح للسماء خارج المجرة. كما أثبت علم الفلك الراديوي فعاليته الكبيرة، حيث تصبح مجرتنا "شفافة" فعليًا عند هذه الأطوال. فقد كشفت مشاريع رصد خط انبعاث الهيدروجين (21 سم) عن العديد من المجرات المخفية. ومؤخرًا، تمكن مصفوف MeerKAT الراديوية من رسم خريطة لمنطقة عنقود فيلا بدقة عالية، كاشفًا عن 719 مجرة، أكثر من ثلثيها لم تكن معروفة من قبل.
🔹 ماذا يكشف لنا هذا الاكتشاف عن المادة المظلمة وتطور الكون؟
تمثل العناقيد المجرية مثل تلك المكتشفة خلف درب التبانة "نوافذ كونية" على طبيعة المادة المظلمة – وهي مادة غير مرئية تشكل 85% من كتلة الكون. وتمنح هذه الهياكل علماء الفلك فرصة نادرة لاستكشاف أسئلة جوهرية حول تطور الكون.
🔹 كيف تساعد العناقيد المجرية في رسم خريطة المادة المظلمة؟
لا يستطيع العلماء رصد المادة المظلمة مباشرة. لكنهم يستخدمون تقنية العدسات الجاذبية، حيث تعمل الأجسام الضخمة على ثني الضوء القادم من مجرات أبعد. ومن خلال تحليل صور المجرات الخلفية المشوهة والمكبّرة، يمكن للعلماء إعادة حساب مكان وتركيب تجمعات المادة المظلمة. على سبيل المثال، كشف رصد "عنقود برساوس" (Perseus Cluster) عن "جسر من المادة المظلمة" يربطه بعنقود فرعي، ما يقدم دليلاً مباشرًا على التفاعل الجاذبي بين هذه البُنى الضخمة.
🔹 ماذا يعني هذا لفهمنا لبنية الكون؟
تشكل المادة المظلمة "السقالة الكونية" التي تنتظم عليها المادة العادية. ومن ثم، فإن هذه العناقيد المخفية تساعد في إكمال خريطتنا لأكبر هياكل الكون. وقد فهم العلماء اليوم أن العناقيد المجرية غمرتها الجسيمات المشحونة منذ تشكلها، وهو ما يكشف كيف ظهر النسيج الشبكي للكون لأول مرة. كما تساعد هذه العناقيد في تحديد معايير كونية أساسية مثل كمية المادة المظلمة والطاقة المظلمة في الكون.
🔹 هل يمكن أن تغيّر هذه النتائج نماذج تكوين المجرات؟
بالتأكيد. إذ تكشف هذه الاكتشافات عن تناقضات بين النماذج النظرية لتوزيع المادة المظلمة في العناقيد المجرية وبين الرصد الفعلي. كما أن العناقيد الأولية المخفية تضم مجرات غير مرئية تطورت بشكل مختلف عن المجرات المرئية، مما يعني أن فهمنا لتشكل المجرات ما زال غير مكتمل. علاوة على ذلك، فإن العثور على عناقيد نجمية قديمة في مجرات الكون المبكر يوحي بأن نماذج تكوين العناقيد الكروية تحتاج إلى مراجعة جذرية.
🔹 أثر هذا الاكتشاف على مستقبل استكشاف الفضاء
يفتح اكتشاف الهياكل الكونية المخفية فرصًا غير مسبوقة لتقدم علم الفلك. حاليًا، تُطلق عدة مراصد لدراسة هذه المناطق المخفية بتفصيل أكبر.
التلسكوبات التي ستُستخدم لمتابعة الدراسة:
لعبت أقمار مثل XMM-Newton (وكالة الفضاء الأوروبية) و Suzaku (اليابان) دورًا محوريًا في الاكتشاف الأولي.
وسيكون تلسكوب جيمس ويب (JWST) أداة حاسمة مستقبلًا بفضل قدراته في الأشعة تحت الحمراء.
كما سيكون مرصد ألما (ALMA) أساسيًا في تتبع الغاز والمجرات داخل هذه الهياكل.
أما في المستقبل، فإن مراصد كبرى قيد التخطيط مثل Square Kilometer Array و التلسكوب العملاق ماجلان (GMT) و التلسكوب الثلاثيني (TMT) ستتيح دراسة الكون بدقة غير مسبوقة، وربما تمكّن من تصوير كواكب خارجية بحجم الأرض مباشرة.
🔹 الأسئلة الجديدة التي يطرحها العلماء
تواصل عجائب الفضاء إبهارنا، إذ اكتشف العلماء حتى الآن أكثر من 5000 كوكب خارجي يدور حول نجوم تقع خارج نظامنا الشمسي. ومع ذلك، وعلى الرغم من هذه الاكتشافات المذهلة، فإن جزءًا كبيرًا من "حيّنا الكوني" لا يزال غير مكتشف ومخفي عن أنظارنا. فقد تعرّف العلماء مؤخرًا على اكتشاف ضخم كان يختبئ خلف مجرّتنا الأم، مجرّة درب التبانة: عنقود مجري لم يُكتشف من قبل لأنه كان محجوبًا بكثافة الغبار والغاز في المجرة.
هذا الاكتشاف يضيف فصلًا جديدًا إلى عجائب الكون المدهشة، التي تشمل ظواهر مذهلة مثل حلقات زحل الممتدة على مسافة 300,000 كيلومتر من طرف إلى طرف. وعند التعمق أكثر في عالم الفضاء والكواكب، نصادف حقائق مذهلة تفوق الخيال، مثل الكوازار APM 5255+08279 الذي يحتوي على سحابة بخار ماء تعادل 140 تريليون ضعف كمية المياه الموجودة على كوكب الأرض. ورغم أن بعض هذه الحقائق قد تبدو مخيفة، إلا أنها في الواقع تمثل من أغرب المعلومات عن بيئتنا الكونية. في هذا المقال، سأشرح كيف تمكن علماء الفلك من اكتشاف هذا العنقود المجرّي المخفي، ولماذا ظل مختفيًا حتى الآن، وماذا يعني هذا الاكتشاف لفهمنا للكون.