شارك
الرئيسية
2 دقائق 
تخطط ناسا قريباً لإطلاق تلسكوب جديد يعمل بالأشعة السينية في محاولة للإجابة عن عدة أسئلة، مثل ماهية محتوى الثقب الأسود ومدى السطوع الذي يمكن أن تصل إليه النجوم النابضة. ففي يوم الثلاثاء بتاريخ 9 ديسمبر/ كانون الأول 2021، قامت الوكالة بإطلاق مستكشف التصوير بقياس استقطاب الأشعة السينية، والمعروف أيضاً باسم تلسكوب IXPE، محمولاً على صاروخ فالكون 9 من مركز كينيدي الفضائي التابع لوكالة “ناسا” (NASA) في فلوريدا.
وسيكون هذا أول تلسكوب أشعة سينية قادر على قياس الاستقطاب، وهو ميزة للضوء تعبر عن اتجاهات طاقته الكهربائية والمغناطيسية. تُعرف الأشعة السينية بأنها أمواج ضوئية عالية الطاقة مؤلفة من إشعاع كهرطيسي، وهي متواجدة بكثرة في الفضاء على وجه الخصوص.
إن أغلبية الضوء الذي نراه في العالم غير مستقطب، ما يعني أنه مؤلف من طاقة كهربائية ومغناطيسية دون اتجاه محدد. أما الضوء المستقطب، والذي يتألف من طاقة كهربائية ومغناطيسية باتجاه واحد، فهو مفيد لأنه قادر على حمل المعلومات حول الحقول المغناطيسية والتكوين الكيميائي للمواد الذي يتفاعل معها.
يحمل IXPE ثلاثة تلسكوبات، وكل منها مزود بمجموعة من المرايا مع كاشف قادر على تتبع وقياس أربع خصائص للضوء: الاتجاه، وزمن الوصول، والطاقة، والاستقطاب. ويتم جمع البيانات حول الأشعة السينية الواردة إلى جميع هذه الكواشف للحصول على الصورة.
اقرأ أيضاً: أدلة تسوقها نفثات بعيدة: كيف تكتسب الثقوب السوداء حجومها الهائلة
ماذا ينتظر العلماء من تلسكوب IXPE؟
يأمل العلماء باستخدام صور IXPE تعديل نظرياتهم حول البيئات السماوية المختلفة والأجسام ضمنها. وعلى سبيل المثال، يمكن للمستكشف تقديم أدلة جديدة حول سبب دوران الثقوب السوداء، وكشف المزيد حول البنى والسلوكيات الفريدة للأجسام الفلكية، مثل سديم السرطان الشهير، وهو عبارة عن نجم نيتروني سريع الدوران.
ومن المقرر أن يقوم IXPE برصد أكثر من 50 جسم من الأجسام المعروفة لدينا والأعلى طاقة في الكون خلال السنتين المقبلتين، بما فيها الثقب الأسود الهائل الواقع في وسط درب التبانة. جميع هذه الأجسام تصدر الأشعة السينية، وسيسمح قياس الاستقطاب لنظام IXPE برصدها بشكل مفصل.
يقول مارتن وايسكوف، العالم الأساسي المختص بعلم فلك الأشعة السينية في مركز مارشال للتحليق الفضائي التابع لناسا، والباحث الأساسي في IXPE: “سيقوم IXPE برصد مجموعة بالغة الروعة من النجوم النيوترونية وأنظمة الثقوب السوداء، داخل وخارج المجرات”.
ويشعر وايسكوف باهتمام خاص إزاء تحديد ما إذا كانت هذه الأجسام تتمتع بحقول مغناطيسية قوية، وهي مهمة يمكن تنفيذها باستخدام تجهيزات أخرى، ولكنها ستكون أسهل باستخدام IXPE. ولكن غريغوري سيفاكوف، وهو أستاذ مساعد في جامعة ألبيرتا، يقول إن اكتشافات IXPE يمكن أن تؤدي إلى نتائج أوسع نطاقاً، خصوصاً من حيث تعزيز فهمنا للثقوب السوداء.
ويصرح سيفاكوف: “لقد تبين أنه توجد فقط ثلاثة خصائص قابلة للقياس للثقب الأسود: كتلته، ودورانه، وشحنته، وأشعر باهتمام خاص إزاء قدرة IXPE على منحنا وسيلة جديدة لقياس الدوران، وربما حتى التحقق من وجود تغيرات في هذا الدوران على امتداد فترة طويلة من الزمن”.
اقرأ أيضاً: كيف يمكن لحضارة فضائية متقدمة أن تستخدم الثقوب السوداء لتوليد الطاقة
تشكل الثقوب السوداء حوالي 40% من المادة المظلمة في الكون، ولكن الفلكيين لم يتمكنوا من تصوير أحدها حتى فترة قريبة. ستساعد البيانات التي سيجمعها IXPE على تحديد ما إذا كانت الثقوب السوداء قد تغذت بشكل نشط على جيرانها، ما سيسهل على العلماء دراسة الجسيمات الموجودة حول هذه الأجسام عالية الطاقة.
وبفضل استقطاب الأشعة السينية، من الممكن أيضاً مسح الحافة الداخلية للثقب الأسود بقياس عزمه الزاوي أو دورانه.
وبما أن الثقوب السوداء فائقة الكتلة والنجوم النيوترونية هي بقايا نجوم هائلة عاشت فترة قصيرة وماتت فتية، فإن مهمة IXPE يمكن أن تعطينا لمحة حول تطور النجوم، كما يضيف سيفاكوف.
ويقول هيرمان مارشال، وهو عالم باحث في معهد كافلي للفيزياء الفلكية والأبحاث الفضائية في إم آي تي، وأحد باحثي IXPE، إن قياس الاستقطاب “أشبه بوضع مرآة لرؤية الجزء الخفي من الكون”.