فقاعات بعد الانفجار العظيم ✎ سريع

الأصل: "Probing ionized bubbles around luminous sources during reionization with SKA 21-cm observations"
arXiv:2601.02889 · 2026-01-06 · CC BY-NC-ND 4.0 · تحليل مستقل · 1 دقيقة
تعلّم علماء الفلك رصد فقاعات عملاقة من الغاز المتأيّن التي توهّجت عندما كان الكون في مهده.

📄 معروضة نسخة «بسيط» — «متقدم» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها.

وُلد الكون مظلمًا وباردًا، كغرفة مطفأة الأنوار. ثم بدأ شخص ما يشغّل المصابيح — النجوم الأولى. حول كل نجم من هذه النجوم، سخُن الغاز وفقد إلكتروناته، فأصبح شفافًا للضوء. نمت هذه المناطق المضيئة كفقاعات في ماء يغلي، ثم اندمجت تدريجيًا حتى أصبح الفضاء كله شفافًا.

يكاد يكون من المستحيل التقاط مثل هذه الفقاعة مباشرة: فهي لا تتوهج بالمعنى المعتاد. لكن الهيدروجين المحايد حولها يفضح أمرها. يبعث الهيدروجين موجات راديوية بطول 21 سنتيمترًا، وعندما تظهر فقاعة متأيّنة قربه، تختفي الإشارة في ذلك الموضع — وكأنها ثقب في الخريطة الراديوية للسماء.

الهيدروجين هو العنصر الأكثر وفرة في الكون. إشارته الراديوية عند تردد 1420 ميغاهرتز هي "منارة" طبيعية يستمع إليها علماء الفلك منذ نصف قرن.

ابتكر العلماء طريقة للعثور بسرعة على هذه الثقوب في بيانات التلسكوب الراديوي المستقبلي SKA. فبدلًا من فحص جميع التركيبات الممكنة للإشارات، يستخدمون حيلة رياضية ذكية توفر ساعات من الحسابات. واتضح أن مئة ساعة فقط من المراقبة تكفي لرؤية الفقاعات بوضوح، وكأنها صُوّرت عن قرب.

الفقاعات التي يبحث عنها علماء الفلك هائلة الحجم — يبلغ قطرها ملايين السنين الضوئية. للمقارنة: يستغرق الضوء أربع سنوات فقط للانتقال من الشمس إلى أقرب نجم.

الطريقة الجديدة لا تقتصر على العثور على الفقاعات، بل تقيس حجمها وموقعها ومدى عدم تأيّن الغاز حولها. هذا يشبه تحديد شكل وحجم جسم من ظله على الحائط. هكذا يأمل علماء الفلك في إعادة بناء صورة كيف أضاءت النجوم الأولى الكون.

بينما كان ضوء النجوم الأولى يصل إلينا، تمدد بمقدار 8–9 مرات: زاد الطول الموجي لإشارة الهيدروجين الراديوية من 21 سنتيمترًا إلى متر ونصف إلى مترين.

في رواية "الاتصال" لكارل ساغان، يستقبل الأبطال إشارة راديوية من حضارة بعيدة — وهكذا تقريبًا يأمل علماء الفلك في سماع همس النجوم الأولى.

العلماء
Alan GuthAlexander FriedmannAndrei LindeGeorges LemaîtreJames PeeblesAdam Riess
المفاهيم
إعادة التأين سكا