تلسكوب هابل ورومان يكشفان أسرار العدسات الجاذبية
تلسكوب هابل يواصل دعم مشروع Roman الفضائي عبر تحليل صور العدسات الجاذبية لفهم المادة المظلمة والطاقة المظلمة في الكون رغم تدهور جيروسكاته. اكتشف كيف يربط العلماء بين التقنيتين في رحلة استكشاف الفضاء المستقبلية مع وورلد برس عربي.
لا يزال تلسكوب Hubble الفضائي يفقد تدريجياً الجيروسكوبات التي تثبّته، ولا تُخطَّط أي مهمة لإصلاحه. ومع ذلك سيكون له دور مهم في أحدث مشاريع علم الفلك. فبينما يتجه تلسكوب Nancy Grace Roman الفضائي (Roman) إلى النقطة L2 بين الشمس والأرض، يستعدّ الفلكيون لاستخدام ملاحظات Hubble في تفسير صور العدسات الجاذبية القوية التي سيلتقطها، ومتابعة ما يكتشفه منها.
لماذا يحتاج التلسكوب الأحدث إلى الأقدم؟
الجواب يكمن في طريقة عمل كل منهما. يفحص Hubble الأجرام فرداً فرداً، ويرصد كل عدسة جاذبية قوية على حدة. أما Roman فتلسكوب مسحٍ واسع المجال. وتختلف الأطوال الموجية أيضاً: يرصد Hubble في الأساس الضوء المرئي والأشعة فوق البنفسجية وجزءاً من الأشعة تحت الحمراء، بينما يرصد Roman في الأغلب الأشعة تحت الحمراء وجزءاً من الضوء المرئي.
هذه التفاصيل التي يجمعها Hubble عن كل عدسة تتيح للفلكيين بناء نماذج لتفسير العدسات التي سيرصدها Roman. وتتعلق المشكلة التقنية الأساسية بما يسمّى دالة انتشار النقطة (PSF)، أي النمط الذي يرسمه مصدر نقطي على الكاشف. هذا النمط لا يكون مثالياً، إذ تشوبه الزيوغ البصرية وأشواك الحيود وعيوب أخرى، ولا بدّ من نمذجتها بدقة قبل تفسير الصورة.
عند Hubble تُرصد كل عدسة منفصلةً على كاشف واحد، فتسهل نمذجة دالة الانتشار. أما عند Roman فالمسألة أعقد: صوره أكبر من صور Hubble بمقدار 200 ضعف وتمتد عبر عدة كواشف، وللكواشف مواضع مختلفة في المستوى البؤري، ما يُعقّد قراءة دالة الانتشار. لذلك يبني الفلكيون نموذجاً حاسوبياً يعتمد على ملاحظات Hubble، ويستخدمون دوالّ الانتشار الخاصة به للمساعدة في تفسير دوالّ Roman.
كم عدسة ينتظر الفلكيون؟
تتركز التوقعات في «مسح خطوط العرض العالية واسع المساحة» (HLWAS)، وهو المسح الذي يُنتظر أن يرصد فيه Roman معظم العدسات الجاذبية. وسيغطي نحو 5,000 درجة مربعة من السماء، أي نحو 12% منها.
وكانت ورقة بحثية نُشرت عام 2025 تنبأت بحصيلة اكتشافات Roman من العدسات القوية. وكتب الباحثون فيها: «في الحالة المرجعية لتعريضات مفردة مدة كل منها 146 ثانية، نتوقع نحو 160,000 عدسة قوية قابلة للرصد في المسح، منها نحو 500 عدسة ستكون نسبة الإشارة إلى الضجيج فيها كافية لتوصيف دقيق لبنيتها الداخلية». ويُتوقع أن يكشف المسح 15 عدسة قوية في كل تعريض.
الفارق بين 160,000 و500 يفسّر أهمية النمذجة الدقيقة. فالكشف عن العدسة شيء، واستخلاص قياسات موثوقة منها شيء آخر.
ما الذي تقوله العدسات عن المادة المظلمة؟
للعدسة الجاذبية نوعان: قوية وضعيفة. وتحدث القوية حين يصطف جرم ضخم في المقدمة مع جرم في الخلفية، فيكبّر الجرمَ الخلفي ويشوّهه. وقد ينتج عن ذلك حلقات آينشتاين أو أقواس أو صور متعددة للجرم نفسه.
هذه التشوهات تمكّن العلماء من قياس كتل المجرات الواقعة في المقدمة. ولأن المادة المرئية وحدها لا تكفي لتفسير ما نلاحظه من تشوّه، يحسب الباحثون من خلاله مقدار المادة المظلمة الواجب وجودها. وتساعد هذه التقديرات بدورها في دراسة الطاقة المظلمة ونمو البنى الكونية واتساق النسبية العامة.
وتلك هي أهداف Roman الكبرى: قياس أثر الطاقة المظلمة في الكون، ونمو البنى، ومدى اتساق النسبية العامة عبر الزمن. ومن المتوقع أن تستغرق مهمته 5 سنوات، وهو الآن في طريقه إلى النقطة L2 بين الشمس والأرض.
إلى متى يبقى Hubble في الخدمة؟
لن ينتهي دور Hubble بالتحليل المسبق، فهو سيجري كذلك تصويراً لاحقاً للعدسات التي يكتشفها Roman. وصحيح أن JWST وRoman يتفوقان عليه تقنياً، لكنه يبقى تلسكوباً فضائياً قوياً.
غير أن نهايته غير مؤكدة. فهو يفقد تدريجياً الجيروسكوبات المثبّتة له، ولا توجد مهمة إصلاح مقررة، ويُرجَّح أن يتوقف عن العمل مع آخر جيروسكوب. وإلى أن يحدث ذلك، يُنتظر أن يواصل دعم التلسكوبات الأحدث. ويبقى السؤال المفتوح: هل ستكتمل نمذجة دوالّ الانتشار ومتابعة العدسات قبل أن يتعطل جيروسكوبه الأخير؟
أخبار ذات صلة
اكتشاف جيمس ويب لأبعد مجرة حلقية: دليل على اصطدام كوني نادر في الكون المبكر
مسارات مركبة المريخ من رحلة تاريخية | صورة الفضاء ليوم 27 أكتوبر 2026
الماجوريت العميق قد يكشف أسرار الحمم المريخية القديمة
