عدسة كونية بمقبض خفي ✛

الأصل: "HerS-3: An Exceptional Einstein Cross Reveals a Massive Dark Matter Halo"
arXiv:2509.14983 · 2025-09-18 · CC BY 4.0 · 2 دقيقة
عدسة تثاقلية تكشف لأول مرة صليب أينشتاين مع صورة خامسة وتُظهر هالة ضخمة من المادة المظلمة.

ضوء مجرة بعيدة انقسم إلى صورتين، ثم ثلاث، ثم أربع، وفي المركز ظهرت صورة خامسة شبحية. هكذا تبدو HerS-3: مجرة فتية مليئة بالغبار والنجوم حديثة الولادة، مرّ ضوءها عبر عدسة تثاقلية (gravitational lens)، وهي جسم ضخم يحني الأشعة كما تحني عدسة مكبرة الضوء. عادةً ما تعطي العدسة أقواسًا أو حلقات، لكن هنا تشكل صليب أينشتاين: أربع صور لمصدر واحد مرتبة حول مركز غير مرئي. وهذا المركز ليس فارغًا.

المسافة بين الصور المتطرفة تصل إلى 7.5 ثانية قوسية، أي ما يعادل رؤية عملة معدنية من مسافة عدة كيلومترات.

وجّه علماء الفلك ثلاثة أجهزة إلى النظام: NOEMA وALMA وVLA. تطابقت أطياف الصور الخمس تمامًا في التفاصيل، مما يعني أن الضوء جاء فعلًا من مجرة واحدة. لكن عندما حاول العلماء تفسير شكل الصليب بجاذبية المجرات الأربع المرئية، انهار النموذج. بلغت الانحرافات 0.2 ثانية قوسية، وهي فجوة كبيرة في عالم العدسات. عندها أُضيف إلى النموذج مكوّن خامس غير مرئي: هالة ضخمة من المادة المظلمة، وهي سحابة كروية من مادة غير مرئية لا تُظهر نفسها إلا عبر الجاذبية. وهكذا اكتملت الصورة بدقة أفضل من 0.02 ثانية قوسية.

هكذا أظهرت العدسة الكونية مقبضها الخفي. سابقًا، كان يُبحث عن صلبان أينشتاين في النطاق البصري والقريب من تحت الأحمر، ولم يُعثر على أي منها في النطاق دون المليمتري. HerS-3 هي الأولى. وهي أيضًا أول حالة تشير فيها هندسة العدسة النادرة مباشرة إلى هالة مظلمة ضخمة في مجموعة مجرات. كتلة هذه الهالة تتراوح بين $10^{12}$.2 و10^13 كتلة شمسية، والتكبير الكلي للنظام يتراوح بين 17 و19 مرة. في مستوى المصدر، تُرى المجرة تقريبًا من حافتها: قرص بحجم 2.3 في 0.9 كيلوبارسك، وتدفق غاز قوي بسرعة لا تقل عن 350 كم/ثانية.

صليب أينشتاين مع صورة خامسة هو تشكيل نادر جدًا لدرجة أنه في تاريخ الأرصاد كله، هذه هي الحالة الأولى في النطاق دون المليمتري.

هذا النظام مختبر جاهز. الأرصاد المستقبلية بواسطة ALMA وJWST ستسمح بحل بنية المصدر إلى مقاييس أصغر من 100 بارسك، واختبار كيفية عبور التدفق للخطوط الحرجة (caustics)، وهي الخطوط التي يكون فيها تضخيم الضوء أقصى ما يمكن. رصد التغيرات الضوئية سيعطي تأخيرات زمنية بين الصور، ومنها يمكن قياس ثابت هابل. هكذا تصبح مجرة بعيدة واحدة، تكررت بفعل الجاذبية، مفتاحًا لفهم المادة المظلمة وتوسع الكون.

صليب أينشتاين بخمس صور هو تشكيل نادر جدًا لدرجة أنه في تاريخ الملاحظات كله، هذه هي الحالة الأولى في النطاق دون المليمتري. المسافة بين الصور المتطرفة تصل إلى 7.5 ثانية قوسية، وهذا يعادل رؤية عملة معدنية من مسافة عدة كيلومترات.

في رواية «ضوء النجوم البعيدة» للكاتب غريغ إيغان، تُستخدم العدسات التثاقلية لمراقبة حضارات بعيدة. HerS-3 هي مثال حقيقي على كيفية استخدام العدسة للنظر إلى الكون المبكر و«رؤية» غير المرئي.

العلماء
Fritz ZwickyAdam RiessNancy Grace Roman
المفاهيم
عدسة المادة المظلمة عدسة جاذبية قوية مركز المجرة تلسكوب أينشتاين مسييه 87 مصادر جيمس ويب الحمراء الهالة المجرية هالة إيروسيتا مجرات النقطة الحمراء لهاسو مجرات ذات انزياح أحمر عالٍ فريتز زفيكي مجرة إهليلجية مجرة حلزونية فيرا روبين لاموست هيليوم-3 تشكل النجوم في الكون المبكر نجم مظلم