قد تُمكّننا إشارة راديو من الكون المبكر من فهم كيف بدأ كل ما يحيط بنا، وقد تُمكّننا هذه الإشارة المعروفة باسم إشارة 21 سنتيمترًا أخيرًا من فهم كيفية تكوّن النجوم والمجرات الأولى، وكيف نقلت الكون من الظلام إلى النور.
وصرحت المؤلفة المشاركة أنستازيا فيالكوف من جامعة كامبريدج، في بيان: “هذه فرصة فريدة لمعرفة كيف انبثق أول ضوء للكون من الظلام. إن الانتقال من كون بارد ومظلم إلى كون مليء بالنجوم قصة بدأنا نفهمها للتو”.
تفاصيل إشارة الكون
تصلنا الإشارة منذ أكثر من 13 مليار سنة، أي بعد مائة مليون سنة فقط من الانفجار العظيم، حيث ينشأ هذا التوهج الخافت من ذرات الهيدروجين التي تملأ الفراغ بين مناطق الفضاء حيث تتشكل النجوم.
ويعتقد العلماء الآن أنهم سيتمكنون من استخدام طبيعة هذه الإشارة لفهم الكون المبكر بشكل أفضل. سيُجرون ذلك باستخدام هوائي راديو يُسمى REACH تجربة الراديو لتحليل الهيدروجين الكوني والذي سيحاول التقاط إشارات الراديو للكشف بيانات حول بدايات الكون.
ولفهم آلية عمل هذا المشروع بشكل أفضل، ابتكر الباحثون نموذجًا يتنبأ بكيفية قدرة REACH، بالإضافة إلى مشروع آخر يُسمى “مصفوفة الكيلومتر المربع”، على توفير معلومات حول كتل النجوم الأولى وتفاصيل أخرى عنها.
وقال البروفيسور فيالكوف: “نحن أول فريق يُنمذج بشكل مُتسق اعتماد إشارة 21 سنتيمترًا على كتل النجوم الأولى، بما في ذلك تأثير ضوء النجوم فوق البنفسجي وانبعاثات الأشعة السينية من ثنائيات الأشعة السينية الناتجة عن موت النجوم الأولى”.
وهذه الرؤى مُستمدة من عمليات محاكاة تُدمج الظروف البدائية للكون، مثل تركيبة الهيدروجين والهيليوم الناتجة عن الانفجار العظيم.
وهذه التنبؤات لها آثار هائلة على فهمنا لطبيعة النجوم الأولى في الكون، حيث نقدم أدلة على أن تلسكوباتنا الراديوية يمكنها أن تُطلعنا على تفاصيل حول كتلة تلك النجوم الأولى، وكيف كانت هذه الأضواء المبكرة مختلفة تمامًا عن نجوم اليوم.
وأهمية هذه التلسكوبات الراديوية مثل REACH تُبشر بكشف أسرار الكون الناشئ، وهذه التنبؤات أساسية لتوجيه عمليات الرصد الراديوي التي نُجريها من منطقة كارو في جنوب إفريقيا.