بفضل التقدم التكنولوجي والعلمي في فهم الكون، استطعنا تغيير نظرتنا إلى البشرية. انتقلنا من الاعتقاد بأننا مركز الكون إلى اكتشاف أن كل شيء مترابط بشبكة كونية توزع المجرات في أرجاء الكون. هذه الشبكة الكونية هي المسؤولة عن نشأة جميع المجرات، وهي بمثابة الرابط بينها.
في هذه المقالة سوف نخبرك ما هي الشبكة الكونية ، وما هي خصائصها وكيف أنها تربط جميع المجرات في الكون.
ما هي الشبكة الكونية
الشبكة الكونية هي عبارة عن بنية تشبه شبكة العنكبوت والتي تربط بشكل أساسي الكون بأكمله. بدأ تشكله بعد فترة وجيزة من الانفجار الكبير، وتشكلت منه المجرات الأولى.
تتكون الشبكة الكونية من خيوط من الهيدروجين والمادة المظلمة. تربط هذه الشبكة جميع عناصر الكون عبر هذه الخيوط نفسها. وتتشكل المجرات عند نقاط تقاطع هذه الخيوط.
هذا مفهوم معقد إلى حد ما لتخيله. لتتمكن من رسم هذا الرسم البياني ، على المرء أن يفكر في إطار عام ، وهذا ما يدرسه علماء الكون ، ديناميكيات الكون. يبدو أن تنظيم هذا الهيكل يتبع نموذجًا هرميًا ، وصولاً إلى مقياس العناقيد العملاقة والخيوط. إنه أكبر هيكل يمكننا من خلاله فهم الكون.
باختصار، لو تخيلنا خريطة للكون، لكانت بمثابة الشبكة الكونية . تُظهر الصورة أدناه شكل البنية الأم التي تشكلت منها المجرات الأولى. هذه أفضل رؤية حتى الآن للبنية واسعة النطاق لكوننا.
كما ترون؟
هذا فريق من العلماء من جميع أنحاء العالم يستخدم تقنيتين أساسيتين: التلسكوب طويل المدى (VLT) والمستكشف الطيفي متعدد الوحدات التابع للمرصد الأوروبي الجنوبي (ESO) (MUSE).
باستخدام هاتين الأداتين، تمكن العلماء من رؤية الضوء المنبعث من الغاز الذي يشكل خيوط الشبكة الكونية. وكان عليهم أن ينظروا إلى منطقة من السماء أعمق من ذي قبل.
تمكنوا من التقاط أعمق صورة تم التقاطها على الإطلاق. قبل ذلك ، تم الاحتفاظ بالسجل بواسطة هابل ، ما يسمى بمجال هابل شديد العمق (HUDF). هذه صورة انبعثت منذ حوالي 13 مليار سنة ، بعد 800 مليون سنة فقط من الانفجار العظيم.
تُظهر الصور الجديدة التي تم الحصول عليها الضوء المنبعث من الغاز عبر خيوط البنية؛ بعبارة أخرى، نحن نشاهد مجموعة من المجرات تتشكل في الماضي. يبدو الأمر كما لو أننا نكتشف صورةً للكون في طفولتنا قبل ألف عام من ولادته.
يبلغ عمر الكون الآن حوالي 13.800 مليار سنة. أي أن ضوء هذه الشبكة من الأكوان هو ماضي الكون ، وهو ولادة المجرة بأكملها.
الشبكة الكونية والجاذبية
لسنوات، قام علماء الكونيات بتطوير محاكاة حاسوبية لبنية الكون لإنشاء "نموذج قياسي لعلم الكونيات". وللقيام بذلك، استخدموا كنقطة انطلاق إشعاع الخلفية الكونية الميكروي، والذي يتوافق مع ملاحظات الكون المرئي المبكر التي جمعتها أدوات مثل مرصد بلانك الفضائي.
أظهرت حساباته أنه مع نمو الكون وتكوينه ، تم سحب المادة معًا عن طريق الجاذبية إلى خيوط وعقد ، مثل شبكة كونية عملاقة. النتائج الجديدة من تلسكوب Keck الذي يبلغ طوله 10 أمتار في هاواي هي نتيجة جهد مشترك من قبل العلماء في جامعة كاليفورنيا ، سانتا كروز ، ومعهد ماكس بلانك لعلم الفلك في هايدلبرغ ، ألمانيا. إنهم يشكلون الملاحظات المباشرة الأولى للغاز البارد الذي يزين هذه الشبكات الكونية.
تتكون الشبكة التي اقترحها النموذج القياسي في المقام الأول من "المادة المظلمة" الغامضة. وعلى الرغم من أنها غير مرئية في حد ذاتها، إلا أن هذه المادة المراوغة تمارس قوة جذب على الضوء المرئي والمادة العادية القريبة.
تعمل كتل ضخمة من المادة المظلمة على ثني الضوء الذي يمر بالقرب منها من خلال عملية تسمى عدسة الجاذبية ، والتي سمحت في السابق بقياس توزيعها. لكن من الصعب رؤية المادة المظلمة البعيدة جدًا بهذه الطريقة ، ومن الصعب اكتشاف المادة الباردة العادية.
في هذه الملاحظات الجديدة، يُظهر الهيدروجين المتوهج المنبعث من الكوازار البعيد خيطًا خفيًا من المادة المظلمة ينجذب نحوه بفعل الجاذبية. هكذا يتم رصد الخيوط التي تُشكل النسيج الكوني.
من المتوقع أن تهيمن المادة المظلمة على الكتلة وتشكل هذه الهياكل ، وبعد ذلك ستشكل المادة العادية والغاز والنجوم وكل شيء آخر الخيوط والهياكل التي تحددها ديناميكيات المادة المظلمة. اكتشف العلماء الخيوط في وقت سابق بفضل استخدام عدسة الجاذبية التي تسمح لهم برؤية توزيع المادة المظلمة.
كيف تتشكل؟
لا تنتشر المجرات بشكل عشوائي ، بل تميل إلى التكتل في هياكل أكبر بسبب تأثير الجاذبية. على نطاق واسع جدًا ، تتخذ هذه التجمعات شكل خيوط تتقاطع عند العقد ، مما يؤدي إلى إنشاء شبكة كونية.
تتشكل الشبكة الكونية بفضل تأثير المادة المظلمة والطاقة المظلمة، وهما، كما رأينا، عنصران أساسيان في الكون، على الرغم من أن معظمهما لا يمكن رصده مباشرة. تمارس المادة المظلمة، التي لا تُصدر ضوءًا ولا تعكسه، قوة جاذبية هائلة، تعمل كـ"دعامات" لتوجيه توزيع المادة المرئية، مثل النجوم والمجرات.
خيوط الشبكة الكونية عبارة عن تيارات من المادة المظلمة والغاز، تتجمع حولها المادة العادية بفعل الجاذبية. في هذه المناطق، تجد المجرات الظروف المثالية لتكوّنها وتطورها. أما عُقد الشبكة الكونية فهي نقاط تقاطع خيوط متعددة، وعند هذه العُقد تتركز كميات هائلة من المادة، مُشكّلةً تجمعات ضخمة من المجرات.
هذه البنية الشبيهة بالشبكة ضرورية لفهم كيفية تنظيم الكون على نطاق واسع وكيف تتفاعل مكوناته المختلفة. تعمل الشبكة الكونية كنوع من الهيكل العظمي الذي يربط جميع المجرات ، مما يوفر مسارات اتصال ثقالية على طول خيوطها.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد حول ماهية الشبكة الكونية وكيف ترتبط جميع المجرات.