رحلة في أعماق الكون

هل فكرت يوما في الكون الذي نشكّل جزءا بسيطا منه ؟
هذه الرحلة ليست قصة خيال علمي ، بل جزء من قصة بحث الإنسان بخصوص موقعه في هذا الكون .


مدخل :

إذا نظرت إلى السماء في ليلة مظلمة ، فبإمكانك أن ترى آلاف النجوم والأجرام السماوية ، بعض هذه الأجرام كبير جدا إلى حد لا تتصوره ، وبعضها الآخر بعيد بمقدار مئات أو ألوف السنين الضوئية .
وإذا حاولت النظر في ليلة صيفية لا غيوم فيها ، فسترى ما يشبه الخيط الأبيض الممتد من الجنوب إلى الشمال ، أو من الغرب إلى الشرق ، خيط أبيض أشبه بسحابة رفيعة . هو بكل بساطة مركز المجرة التي نعيش فيها ، أو ما يسميه الفلكيون بـ نهر المجرة .



صورة تقريبة للسحابة البيضاء التي تمثل نهر المجرة


قد يبدو الأمر غير مثير للاهتمام بالنسبة لنا ، سكان الكرة الأرضية ، الذين نظن أننا مركز الكون .

لكن ، لو أمعنا النظر قليلا وحاولنا فهم موقعنا على نحو دقيق لاكتشفنا حقائق مذهلة ، فالكون متسع إلى حد لا يمكن تخيله .
يستخدم علماء الفلك وحدة " السنة الضوئية " لقياس المسافات بين الأجرام والسدم والمجرات في هذا الكون ، والسنة الضوئية تساوي المسافة التي يقطعها الضوء في سنة كاملة ، فإذا علمنا أن سرعة الضوء تساوي 300000 كلم في الثانية ، فإن ذلك يعني أن السنة الضوئية تساوي 9461 مليار كلم . فهل لك أن تتخيل هذا الرقم ؟

إن ذلك يعني أن القمر على سبيل المثال ، يبعد عن كرتنا الأرضية بمقدار 1,3 ثانية ضوئية ، أن الشمس تبعد عنا 8 دقائق ضوئية ، فالضوء الذي يصدر عن الشمس يستغرق حوالي ثمان دقائق ليصل إلينا ونراه .

يقول الفلكي الأمريكي كارل ساغان في كتابه " الكون " إذا كنت تسير على شاطئ بحر ، وملأت يديك بحفنة من رمال البحر ، فسيكون عدد حبات الرمل التي بين يديك حوالي عشرة آلاف حبة .
ثم يواصل ساغان قائلا : إن عدد النجوم في هذا الكون ، يفوق عدد حبات الرمل في كل شواطيء الكرة الأرضية مجتمعة .

إن هذه الحقائق تبدو مثيرة ، لكن .. لو نظرت إلى السماء في يوم صاف ومن مكان مظلم ، جهة الكوكبة المعروفة بـ " الأندروميدا" أو " المرأة المسلسلة" كما سماها العرب ، فقد ترى لطخة سحابية صغيرة ، بالكاد تبدو واضحة ، هذه اللطخة هي أبعد ما يمكن أن تراه العين المجردة في الكون ، وهذه اللطخة ليست إلا مجرة الأندروميدا ، أقرب المجرات إلى مجرتنا " درب التبانة " وهي تبعد عنا فقط مليوني سنة ضوئية !! .
كان أول من رأى مجرة الأندروميدا هو الفلكي العربي "عبد الرحمن الصوفي" ( 376-291هـ/986-903م ). ولم يكن يدري أنها مجرة في ذلك الوقت ، فالعلم لم يكن مثلما هو الآن !.



صورة لمجرة " الأندروميدا" أقرب المجرات إلينا ، تبعد 2،2 مليون سنة ضوئية ، ويتوقع العلماء أن تصطدم هذه المجرة بمجرتنا بعد 3 مليارات سنة


إن استطاع شخص ما أن يرى مجرة " الأندروميدا" ، فذلك يعني أنه ينظر إلى الماضي السحيق ، إنه ينظر إلى الوراء بمليوني سنة كاملة !! أي أنه يرى مجرة " الأندروميدا" بالشكل الذي كانت عليه قبل مليوني سنة ، فالضوء الذي ينطلق من هذه المجرة ، يستغرق مليوني سنة حتى نراه .

إن كنتم تظنون أن هذا الرقم الخيالي كبير بالنسبة لحجم الكون فأنتم مخطئون ، فمجرة" الأندروميدا" أقرب المجرات إلينا ، و"الكوارزات" على سبيل المثال تبعد مليارات السنين الضوئية ، والكون يحتوي ما لا يقل عن مئة مليار مجرة ، وعدد النجوم في هذه المجرات يتفاوت فبعض المجرات يحتوي مئات الملايين من النجوم ، وبعضها الأخر يحتوي مليارات أو مئات المليارات من النجوم . وهذه النجوم بعضها بحجم الشمس ، وبعضها أصغر ، وبعضها يفوق حجم الشمس بملايين المرات !!


في مجرتنا درب التبانة مئة مليار نجم أو أكثر ، وإذا نظرأحدكم في أيام الصيف جهة الجنوب ، فإنه سيرى مجموعة من النجوم متشكلة على شكل " عقرب " فيها نجم أحمر عملاق سمته العرب "قلب العقرب" هذا النجم يفوق حجم الشمس بملايين المرات ، وهو أكبر نجم يمكن رؤيته بالعين المجردة .



الصورة توضح مقارنة لمجموعة من النجوم قياسا إلى حجم الشمس ، حيث لا تكاد تظهر الشمس إلا كنقطة صغيرة غير واضحة بالنسبة لهذه النجوم العملاقة ، وأكبرها هو قلب العقرب "Antares"


"درب التبانة" هو الاسم الذي أطلقه العرب على مجرتنا ، وسبب التسمية أننا لو نظرنا في أيام الصيف إلى السماء ، لرأينا خيطا أبيض أشبه بالغيوم الخافتة يمتد في صفحة السماء ، هذا الشيء هو مجموعة هائلة من الغيوم الخافتة ، التي تشكل مركز المجرة كما أشرت سابقا ، وقد سمته العرب درب التبانة لأنه يشبه بقايا التبن الذي يتساقط على الأرض حينما ينقله الفلاحون من بيادرهم ، بينما سماه الأوروبيون "درب اللبانة" أو "ميلكي واي" بمعنى طريق الحليب ، لأنهم رأوا أنه يشبه بقايا الحليب التي تتساقط على الأرض حينما يقومون بنقله ، وقد كان البعض يعتقدون أن هذا الطريق الأبيض في السماء هو مكان تجمع الأرواح التي تغادر الجسد بعد الموت .




------------------------------------------------------------------------




الحديث عن الانفجار العظيم أمر لا يتنافى مع "مبدأ الخلق" كما يتوهم البعض .
فأنا وأنت مخلوقان ، خلقنا الله علي صورته ومثاله ، ووللتكاثر هيأ الله لذلك وسيلة خاصة هي التزاوج ، ومن ثم حملت بنا أمهاتنا تسعة شهور كاملة قبل أن تلدنا ، الحال كذلك مع الكون ، هيأ الله للكون أسبابا خاصة أدت إلى خلقه ، فإذا كنا الآن نستطيع أن نعرف كيف تتزاوج الكائنات وكيف تلد ، فإن لغز ولادة الكون لا زال غامضا ، ولكن أكثر العلماء يؤيدون نظرية "الانفجار العظيم"
كان الانفجاز العظيم قبل 15- 20 مليار سنة ، لا زال الرقم غامضا وغير معروف على وجه الدقة ، وإن كان البعض يحدده على أنه 13،7 مليار سنة على وجه الدقة .

كانت المادة والطاقة مركزة بكثافة عالية فيما يمكن تسميته مجازيا "بالبيضة الكونية" أو الحالة البدائية .

ولا يعني هذا أن المادة والطاقة كانت قد ضغطت في مكان ما من الكون ، بل إن الكون كله كان هو هذه الكتلة التي تشغل حيّزا ضيقا جدا ، فلم يكن هناك متسع مكاني لوقوع الأحداث ، وفجأة حصل أمر ما أدى إلى انفجارها .

هذه النظرية اكتشفها العالمين الفلكيين "إدوين هابل" و"ميلتون هوماسون" ، عبر ما يعرف بتأثير دوبلر .

القاعدة تقول ببساطة : إن تردد الأمواج الضوئية ينخفض وبالتالي يميل نحو اللون الأحمر كلما ابتعد مصدر الضوء عنا ، بينما يرتفع تردد هذه الأمواج ويميل نحو اللون الأزرق إن كان مصدر الضوء يقترب منا .

"الانزياح نحو اللون الأحمر يعني أن الشيء يبتعد ، والانزياح نحو اللون الأزرق يعني أن الشيء يقترب"

الأمر مرتبط هنا بالسرعة التي تبتعد فيها الأشياء المضيئة عنا ، سرعة الضوء ثابتة ، لكن سرعة الشيء المضيء متغيرة . وإذا كان الأمر مرتبطا بأجرام تسير بسرعة مذهلة فإن التغير يكون مدهشا .

في أثناء رصدهما ومراقبتهما لأطياف المجرات البعيدة ملايين السنين الضوئية ، لاحظ هابل وهامسون أن الضوء الصادر عن هذه المجرات يتغير نحو اللون الأحمر باستمرار .

كان هذا يعني شيئا واحدا ، هو أن هذه المجرات تبتعد عنا !! فلو كانت ثابتة لما حصل أي تغير في أطياف الضوء ، لو كانت تقترب منا لكان انزياح الطيف فيها نحو اللون الأزرق .

ولكن ، لماذا تبتعد عنا المجرات ؟ الأمر غريب ، بدا وكأن مجرتنا قد اقترفت ذنبا جعل بقية المجرات في الكون تخاصمها ، وتبتعد عنها .

كان التفسير الوحيد لذلك أن الكون كله في حالة تمدد ، الكون كله يبتعد عن بعضه بعضا ، وليس عن مجرتنا وحدها !!

تمدد الكون أشبه بعملية نفخ بالون ، فلو رسمت شيئا على بالون ثم نفخته ، للاحظت أن البالون سيتمدد ، وأن أجزاءه ستبتعد عن بعضها ، وأن الصورة التي رسمتها أيضا تتمدد .

لو جعلت من هذا الرسم نقطة مرجعية ، شبيهة بموقعنا في الكون ، ثم نظرت إلى أجزاء البالون من حولها ، لرأيت وكأن الأجزاء الأخرى تبتعد عنها ، ولو رسمت شيئا آخر في موقع مختلف على البالون لرأيت أن بقية الأجزاء تبتعد عنه أيضا .

فالأمر لا يتعلق بجزء واحد من البالون ، بل بكل أجزائه ، وهو تماما ما يحدث في الكون ، الكون كله في حالة تباعد وتوسع مستمر .



تلسكوب الفضاء هابل ، سمي على اسم إدوين هابل ، ووضع في مداره حول الأرض في ربيع عام 1990


إن نظرية الانفجار العظيم أكثر تعقيدا بتفاصيلها مما أكتبه الآن ، فأنا لست عالما فلكيا ، أو فيزيائيا مختصا ، لكنني أظن نفسي قادرا على فهم مبادئها الأساسية ، فالكون يتمدد باستمرار ، ما يعني أن حجمه يتزايد ، وهذا يعني أيضا أنه كان أقل حجما فيما مضى .


لو تصورنا أن أحدا ما قام بتصوير عملية بدء الكون منذ انطلاقها إلى الآن ، ثم أخذنا شريط الفيديو وقمنا بمشاهدته عكسيا ، من الخلف إلى الأمام ، فإننا سنصل إلى نقطة ما كان كل شيء فيها متجمعا فيما يسميه العلماء بالحالة البدائية تلك .


كان الكون بعد لحظة الانفجار ، مليئا بالإشعاع والمادة الأولية المؤلفة بشكل أساسي من الهديروجين والهيليوم الذين تشكلا من كرة النار الأساسية الكثيفة ، ثم ما لبثت أن بدأت تتكون جيوب غازية هائلة الحجم ومستوطنات من أشياء هائلة ومبعثرة على نحو عشوائي تضيء باستمرار ، كان ذلك بعد مليار سنة من الانفجار العظيم ، حيث أصبح توزيع المادة في الكون على شكل كتل غير منتظمة ، فتجمع المادة في كتلة ما كان أكثف من غيرها ، وبالتالي فإنها تكون ذات جاذبية أكبر ، ما يعني أنها قادرة على جذب كميات ضخمة من الغاز القريب والغيوم المتزايدة من الهيدروجين والهيليوم ، وبالتالي تكوين أولى المجرات .


نحن سكان المنظومة الشمسية ، نسكن في مكان صغير جدا ، في زاوية من إحدى هذه المجرات ، مجرتنا "درب التبانة" .



صورة تقريبية توضح مجرة درب التبانة ، وهي مجرة حلزونية ، تقع مجموعتنا الشمسية على أحد أذرع هذه المجرة ، في طرف المجرة تقريبا






------------------------------------------------------------------------





في عام 1054 مـ كان كلّ شيء في السماء طبيعيا ، ولم يكن ثمة ما يؤشر على وجود شيء غريب ، لكن فجأة .. وفي إحدى ليالي ذلك العام شاهد سكان الكرة الأرضية وهجاً قويا في السماء جهة الكوكبة المعروفة بالثور ، وشاهدوا شيئا مضيئا يلمع بشدة ، بالتأكيد لم يكن سكان الكرة الأرضية آنذاك يظنون أن هذا الشئ اللامع قمر صناعي انفجر مثلا ، والسبب واضح .

سجّل الصينيون القدماء هذا الحدث ، وسجله أيضا سكان الكرة الأرضية في مناطق أخرى منهم العرب ، لكن الصينيون اهتموا بهذا الحدث على نحو أكبر من غيرهم .

بعض الناس ربط هذا الحدث الغريب بغضب الله ، وأن في السماء شيئا ينذر بخطر شديد ، ولم يكن يجول في ذهن سكان الأرض أن هذا الحدث الفلكي النادر يبعد عنا 6520 سنة ضوئية !!! أي أنه حدث قبل 6520 سنة من تاريخ رؤيتهم له ، ما يعني أن الانفجار الذي حصل لذلك النجم كان في عام 5466 قبل الميلاد ، لكنه استغرق 6520 سنة حتى وصل إلينا ، وذلك لأننا لا نرى الأشياء إلا بواسطة الضوء ، وضوء الانفجار الذي حصل ظل مسافرا في الفضاء البعيد كل هذه المدة حتى وصل إلينا ، أو إلى أجدادنا على هذه الأرض .

هذا الحدث الفلكي الذي يتكرر بمعدلات قليلة ، بمعدل مرة كل قرن في كل مجرة ، هو ما يعرف بالمستعر الأعظم ، أو "السوبر نوفا" .

والسوبر نوفا هو نجم في نهاية عمره ، فللنجوم حياة تشبه حياة الإنسان من حيث الولادة ، وأطوار الشباب والشيخوخة ومن ثم الموت .



يمثل هذا الرسم الخيالي انفجار نجم . حيث يستنفد النجم كل وقوده، ولذلك يبدأ تشكل الثقب الأسود، لأن الطاقة في هذا النجم لم تعد كافية لبقائه نجما . وهذا ما يسبب انكماشه على نفسه وازدياد جاذبيته واختفائه. طبعا حينما يتشكل الثقب الأسود فلا يمكن رؤيته ، لأنه ببساطة ذو جاذبية كبرى لا يستطيع حتى الضوء الذي تبلغ سرعته 300000 كم في الثانية أن يفلت منها .


ظل المستعر الأعظم الذي ظهر في العام 1054 واضحا حتى في منتصف النهار لمدة 23 يوما متتالية ، وكان بالإمكان قراءة الكتب في الليالي المظلمة على ضوئه الشديد ، وظل يظهر ليلا مدة تزيد عن السنتين ، السوبر نوفا هذا خلّف وراءه سديما مشهورا الآن ، هو سديم السرطان الذي يبدو للناظر إليه من الأرض قرب المجموعة النجمية المسماة " بالثور " .



سديم السرطان ، وفي قلبه بقايا النجم المستعر الأعظم الذي شوهد من الأرض سنة 1054، نجم نيوتروني يدور حول نفسه ثلاثين مرة بالثانية ، وهو مصدر قوي جدا للإشارات الراديوية






وللموضوع بقية