الرئيسية
مجدي سعد - بيروت: عندما تتناول كأس ماء في المرة المقبلة ، توقف للحظة وتأمل ! فهذا الماء الذي سيدخل الى خلايا جسدك يتكون بجزء منه من الهيدروجين الذي نشأ بعد الانفجار الكبير The Big Bang منذ أكثر من 13 مليار سنة .
واذا كان العلماء قد جمعوا الاثباتات المختلفة على وجود الماء في الفضاء الخارجي ، الا ان ما اعلن عنه مؤخرا عن وجود كميات هائلة من بخار الماء في منطقة تعج بنجوم حديثة الولادة ، إنما يقدم دليلاً جديداً حول كيفية حصول الكواكب على كميات كبيرة منه تكفي لتكوين المحيطات والبحار .
الاكتشاف الجديد تحقق بفضل تلسكوب" سبيتزر" الفضائي الذي يعمل بالأشعة ما دون الحمراء . فقد تمكن "سبيتزر" من مراقبة النجوم الحديثة الولادة على بعد حوالي 1000 سنة ضوئية من الارض(السنة الضوئية تساوي حوالي عشرة الاف مليار كيلومتر) ، وقدر العلماء كمية بخار الماء الموجودة في قرص الغبار والغاز المحيط بهذه النجوم بخمسة اضعاف الماء الموجود على كوكب الارض .
وتلسكوب سبيتزرالفضائي يراقب الكون من مدار قريب من كوكب الارض ، والمركز العلمي المسؤول عن هذا التلسكوب وعن ربط المراكز العلمية حول العالم بالبيانات التي يتم الحصول عليها من سبيتزر ، هو مركز تحليل ومعالجة البيانات المادون الحمراء IPAC في جامعة "كالتك" في كاليفورنيا التابع لوكالة الفضاء والطيران الاميركية "ناسا-Nasa "، الذي يترأس إدارته عالم عربي من لبنان وهو الدكتور جورج حلو من جزين في جنوب لبنان ، ومعه كان لإيلاف هذا الحوار الشيق :
- ما هي المواضيع التي تمحورت حولها ابحاثك الاخيرة ؟
نقوم الان بدراسة التفاعل القائم داخل عناقيد المجرات ، بين المجرات والغازات التي تحثل المساحات داخل العنقود وتأثير ذلك على الاشعاعات الكونية Cosmic Rays . واستطعنا وللمرة الاولى مراقبة ارتداد هذه الاشعاعات عن هذه المجرات .
كما قمنا بتأكيد وجود نوع جديد من المجرات لم يسمع به احد من قبل ، وإستطعنا معرفة الحقبة الزمنية التي تكونت فيها النجوم الاولى لهذه المجرات ( تقريبا في الثلث الاول من عمر الكون الذي يبلغ 13,7 مليار سنة ) .
والسؤال الان هو كيف تكونت هذه المجرات وما هي نسبة إنتشارها في الكون .
لماذا تراقب وتدرس المجرات ؟
مراقبة المجرات مهمة لعملي ، فلكي تستطيع فهم الكون وتاريخه كما هو عليه اليوم ، عليك ان تدرس نشوء النجوم عند نشوء الكون نفسه (منذ 12-14 مليار سنة ) . فقد صنعت هذه النجوم العناصر الثقيلة ( الذرات التي يتألف منها عالمنا اليوم ) ثم نثرتها في الكون .
وهي لو لم تصنع المواد المختلفة وتنشرها في المجرات لكان الكون اليوم يتألف من عنصرين فقط هما الهيدروجين والهيليوم ، ولما كان لدينا الكاربون والنيتروجين والاوكسيجين والحديد ، اي لما كان لدينا اليوم الذرات او العناصر التي تسمح بقيام الحياة .
- انت تدرس إذاً العمليات الفيزيائية والكيميائية التي أدت الى تكوين الذرات والجزيئات التي يتألف منها عالمنا وكذلك اجسامنا ؟
بالتأكيد ، فأحد اهم اهداف الفيزياء الفلكية ما دون الحمراء هو دراسة البدايات ،ومحاولة معرفة من اين جئنا وهل نحن وحدنا في الكون .
ولو نظرنا الى الظواهر الكونية في التلسكوبات التي تلتقط الضوء المرئي لأمكن مشاهدة بعض هذه الظواهر ، التي ما زال معظمها خفيا عن الانظار بسبب الغبار الكوني الذي يحجبها ، لذلك نلجأ الى استخدام التلسكوبات التي تلتقط الاشعاعات مادون الحمراء التي تخترق هذه الحجب .
- حسنا هل تستطيعون تحديد العناصر والمواد التي تتألف منها أقراص الغاز والغبار المحيطة بالنجوم ؟
لقد امتلكنا القدرة على تحديد مكونات الاقراص منذ مهمة التلسكوب أيزو- (1998_1995) وهو تلسكوب يعمل بالاشعة ما دون الحمراء ،كانت قد اطلقته وكالة الفضاء الاوروبية " إيسا " بالتعاون مع وكالة الفضاء الاميركية " ناسا " .
وفي امكاننا عند مراقبة اقراص الغاز والغبار حول النجوم تحديد البصمة الضوئية لكل مادة بإستخدام مقياس الطيف . فنحن نستطيع على سبيل المثال مقارنة البصمة الضوئية لمادة معينة في مجرة ما بالبصمة ذاتها للمادة نفسها اذا كانت موجودة في مذنب ما ، او حتى مقارنة هذه البصمة التي تنتج عن المادة ذاتها هنا على الارض ( اذا اخدنا على سبيل المثال الكاربون الموجود هنا على الارض ،فلو وجد هذا الكاربون في مجرة بعيدة فإن البصمة الضوئية ستكون هي نفسها ) .
وهكذا عندما يخرج احدهم ويلتقط حجرا ارضياً عليه ان يفكر في ان المعادن الموجودة في هذا الحجر يوجد ما يماثلها في اقراص الغاز والغبار التي تدور حول نجوم بعيدة .
تم ان واحدة من الاشياء التي اعمل عليها هي مواد منتشرة بكثرة على الارض وتدعى الهيدروكاربونات الارومية المتعددة الحلقات . وكان العلماء يعتقدون بوجودها من الناحية النظرية في المجرات الاخرى .
- قلت ان هذه المواد موجودة على الارض . هل تستطيع اعطاء القارىء فكرة اكثر عنها ؟
اذا قمت بشي قطعة لحم ،فإن المواد السوداء التي تتكون على اطراف اللحم المشوي هي الهيدروكاربونات الارومية المتعددة الحلقات. وعندما نراقب المجرات الاخرى نجد ان هذه المواد موجودة بكثرة فيها . وكنت قد قمت بدرسها قبل بضع سنوات، واصبحنا ندرك اليوم اهميتها من الناحية الفيزيائية والكيميائية في نشوء النجوم داخل اقراص الغبار .
- لقد فتح تلسكوب سبيتزر نوافذ على الكون لم تكن متاحة من قبل لعلماء الفلك . ما هي الفترة العملانية المتبقية من عمر هذا التلسكوب ؟
لقد كانت التقديرات الاولى تشير الى ان التلسكوب وبسبب صلاحية غاز الهيليوم الذي يقوم بتبريده سيتوقف عن العمل في العام 2008 ، لكن التقديرات الاخيرة التي قمنا بها وبسبب الاقتصاد في استخدام التلسكوب سنتمكن من ابقائه في الخدمة حتى ربيع سنة 2009 وهي السنة العالمية لعلم الفلك .
- ما هو عدد الكواكب المكتشفة خارج نظامنا الشمسي حتى الان ؟
لقد تجاوز العدد عتبة ال 250 كوكب وقد تم اثبات وجودها بطرق مختلفة . لكن المساهمة الكبيرة التي قدمها تلسكوب سبيتزر هي تحديد المدة الزمنية التي يستغرقها نشوء الكوكب وهي تتراوح بين 10 و100 مليون سنة . وهذا يحدث بعد إكتمال نشوء النجم الذي تدور حوله هذه الكواكب .
- لقد تعددت وسائل اكتشاف الكواكب حول نجوم اخرى غير شمسنا ،ما هو الجديد الذي اتى به تلسكوب سبيتزر في هذا المجال ؟
الطرق المختلفة لإكتشاف هذه الكواكب هي غير مباشرة اي انها لا تحتاج الى رؤية الكوكب نفسه .
لكن تلسكوب سبيتزر إستطاع ان يراقب حوالي 11 كوكباً بطريقة مباشرة . وهذا سمح لنا بتصنيف هذه الكواكب ، أي تحديد حجم الكوكب وقياس الحرارة على سطحه .طبعاً نحن نتكلم عن كواكب تقع على مسافات تصل الى عشرات السنوات الضوئية ( السنة الضوئية تساوي حوالي عشرة الاف مليار كيلومتر ) .
- اود منك ان تتوقع المواضيع التي ستنال الاهمية في الوسط العلمي الفلكي في العقود المقبلة ؟
اعتقد ان موضوع اكتشاف ودراسة الكواكب خارج نظامنا الشمسي سينال اهمية كبيرة ، وسيتركز البحث على كواكب شبيهة بكوكب الارض إن من حيث مدار هذه الكواكب حول نجومها الام ام من حيث تشابه الظروف الطبيعية لهذه الكواكب مع كوكب الارض .
- متى ستخرج علينا نشرات الاخبار معلنة إكتشاف كوكب شبيه بالارض ؟
سيحدث هذا بين عشرة واربعين سنة من اليوم .
- اضافة الى موضوع الكواكب خارج نظامنا الشمسي ما هو الموضوع الذي سينال من الباحثين إهتماما واسعا في العقود القليلة المقبلة ؟
الكون يتسارع في تمدده وتعتقد بعض الاوساط العلمية في الوقت الحاضر ان الطاقة المظلمة المجهولة هي المسؤولة عن هذا التمدد . ومع الوقت سيصبح بالامكان تحديد مقدار تسارع تمدد الكون بشكل ادق ولست اكيداً إذا كان الاعتقاد بوجود طاقة مظلمة سيكون موجوداً في المستقبل .
كما ان معرفة بدايات الكون ونشوء المجرات الاولى سينال قسطا وفرا من الدرس وسنجد اجوبة كثيرة للاسئلة المطروحة اليوم .
لكن بإعتقادي ، ان الموضوع الاكثر إثارة سيكون إكتشاف امور لم نكن قادرين على توقع وجودها
واذا كان العلماء قد جمعوا الاثباتات المختلفة على وجود الماء في الفضاء الخارجي ، الا ان ما اعلن عنه مؤخرا عن وجود كميات هائلة من بخار الماء في منطقة تعج بنجوم حديثة الولادة ، إنما يقدم دليلاً جديداً حول كيفية حصول الكواكب على كميات كبيرة منه تكفي لتكوين المحيطات والبحار .
الاكتشاف الجديد تحقق بفضل تلسكوب" سبيتزر" الفضائي الذي يعمل بالأشعة ما دون الحمراء . فقد تمكن "سبيتزر" من مراقبة النجوم الحديثة الولادة على بعد حوالي 1000 سنة ضوئية من الارض(السنة الضوئية تساوي حوالي عشرة الاف مليار كيلومتر) ، وقدر العلماء كمية بخار الماء الموجودة في قرص الغبار والغاز المحيط بهذه النجوم بخمسة اضعاف الماء الموجود على كوكب الارض .
وتلسكوب سبيتزرالفضائي يراقب الكون من مدار قريب من كوكب الارض ، والمركز العلمي المسؤول عن هذا التلسكوب وعن ربط المراكز العلمية حول العالم بالبيانات التي يتم الحصول عليها من سبيتزر ، هو مركز تحليل ومعالجة البيانات المادون الحمراء IPAC في جامعة "كالتك" في كاليفورنيا التابع لوكالة الفضاء والطيران الاميركية "ناسا-Nasa "، الذي يترأس إدارته عالم عربي من لبنان وهو الدكتور جورج حلو من جزين في جنوب لبنان ، ومعه كان لإيلاف هذا الحوار الشيق :
- ما هي المواضيع التي تمحورت حولها ابحاثك الاخيرة ؟
نقوم الان بدراسة التفاعل القائم داخل عناقيد المجرات ، بين المجرات والغازات التي تحثل المساحات داخل العنقود وتأثير ذلك على الاشعاعات الكونية Cosmic Rays . واستطعنا وللمرة الاولى مراقبة ارتداد هذه الاشعاعات عن هذه المجرات .
كما قمنا بتأكيد وجود نوع جديد من المجرات لم يسمع به احد من قبل ، وإستطعنا معرفة الحقبة الزمنية التي تكونت فيها النجوم الاولى لهذه المجرات ( تقريبا في الثلث الاول من عمر الكون الذي يبلغ 13,7 مليار سنة ) .
والسؤال الان هو كيف تكونت هذه المجرات وما هي نسبة إنتشارها في الكون .
لماذا تراقب وتدرس المجرات ؟
مراقبة المجرات مهمة لعملي ، فلكي تستطيع فهم الكون وتاريخه كما هو عليه اليوم ، عليك ان تدرس نشوء النجوم عند نشوء الكون نفسه (منذ 12-14 مليار سنة ) . فقد صنعت هذه النجوم العناصر الثقيلة ( الذرات التي يتألف منها عالمنا اليوم ) ثم نثرتها في الكون .
وهي لو لم تصنع المواد المختلفة وتنشرها في المجرات لكان الكون اليوم يتألف من عنصرين فقط هما الهيدروجين والهيليوم ، ولما كان لدينا الكاربون والنيتروجين والاوكسيجين والحديد ، اي لما كان لدينا اليوم الذرات او العناصر التي تسمح بقيام الحياة .
- انت تدرس إذاً العمليات الفيزيائية والكيميائية التي أدت الى تكوين الذرات والجزيئات التي يتألف منها عالمنا وكذلك اجسامنا ؟
بالتأكيد ، فأحد اهم اهداف الفيزياء الفلكية ما دون الحمراء هو دراسة البدايات ،ومحاولة معرفة من اين جئنا وهل نحن وحدنا في الكون .
ولو نظرنا الى الظواهر الكونية في التلسكوبات التي تلتقط الضوء المرئي لأمكن مشاهدة بعض هذه الظواهر ، التي ما زال معظمها خفيا عن الانظار بسبب الغبار الكوني الذي يحجبها ، لذلك نلجأ الى استخدام التلسكوبات التي تلتقط الاشعاعات مادون الحمراء التي تخترق هذه الحجب .
- حسنا هل تستطيعون تحديد العناصر والمواد التي تتألف منها أقراص الغاز والغبار المحيطة بالنجوم ؟
لقد امتلكنا القدرة على تحديد مكونات الاقراص منذ مهمة التلسكوب أيزو- (1998_1995) وهو تلسكوب يعمل بالاشعة ما دون الحمراء ،كانت قد اطلقته وكالة الفضاء الاوروبية " إيسا " بالتعاون مع وكالة الفضاء الاميركية " ناسا " .
وفي امكاننا عند مراقبة اقراص الغاز والغبار حول النجوم تحديد البصمة الضوئية لكل مادة بإستخدام مقياس الطيف . فنحن نستطيع على سبيل المثال مقارنة البصمة الضوئية لمادة معينة في مجرة ما بالبصمة ذاتها للمادة نفسها اذا كانت موجودة في مذنب ما ، او حتى مقارنة هذه البصمة التي تنتج عن المادة ذاتها هنا على الارض ( اذا اخدنا على سبيل المثال الكاربون الموجود هنا على الارض ،فلو وجد هذا الكاربون في مجرة بعيدة فإن البصمة الضوئية ستكون هي نفسها ) .
وهكذا عندما يخرج احدهم ويلتقط حجرا ارضياً عليه ان يفكر في ان المعادن الموجودة في هذا الحجر يوجد ما يماثلها في اقراص الغاز والغبار التي تدور حول نجوم بعيدة .
تم ان واحدة من الاشياء التي اعمل عليها هي مواد منتشرة بكثرة على الارض وتدعى الهيدروكاربونات الارومية المتعددة الحلقات . وكان العلماء يعتقدون بوجودها من الناحية النظرية في المجرات الاخرى .
- قلت ان هذه المواد موجودة على الارض . هل تستطيع اعطاء القارىء فكرة اكثر عنها ؟
اذا قمت بشي قطعة لحم ،فإن المواد السوداء التي تتكون على اطراف اللحم المشوي هي الهيدروكاربونات الارومية المتعددة الحلقات. وعندما نراقب المجرات الاخرى نجد ان هذه المواد موجودة بكثرة فيها . وكنت قد قمت بدرسها قبل بضع سنوات، واصبحنا ندرك اليوم اهميتها من الناحية الفيزيائية والكيميائية في نشوء النجوم داخل اقراص الغبار .
- لقد فتح تلسكوب سبيتزر نوافذ على الكون لم تكن متاحة من قبل لعلماء الفلك . ما هي الفترة العملانية المتبقية من عمر هذا التلسكوب ؟
لقد كانت التقديرات الاولى تشير الى ان التلسكوب وبسبب صلاحية غاز الهيليوم الذي يقوم بتبريده سيتوقف عن العمل في العام 2008 ، لكن التقديرات الاخيرة التي قمنا بها وبسبب الاقتصاد في استخدام التلسكوب سنتمكن من ابقائه في الخدمة حتى ربيع سنة 2009 وهي السنة العالمية لعلم الفلك .
- ما هو عدد الكواكب المكتشفة خارج نظامنا الشمسي حتى الان ؟
لقد تجاوز العدد عتبة ال 250 كوكب وقد تم اثبات وجودها بطرق مختلفة . لكن المساهمة الكبيرة التي قدمها تلسكوب سبيتزر هي تحديد المدة الزمنية التي يستغرقها نشوء الكوكب وهي تتراوح بين 10 و100 مليون سنة . وهذا يحدث بعد إكتمال نشوء النجم الذي تدور حوله هذه الكواكب .
- لقد تعددت وسائل اكتشاف الكواكب حول نجوم اخرى غير شمسنا ،ما هو الجديد الذي اتى به تلسكوب سبيتزر في هذا المجال ؟
الطرق المختلفة لإكتشاف هذه الكواكب هي غير مباشرة اي انها لا تحتاج الى رؤية الكوكب نفسه .
لكن تلسكوب سبيتزر إستطاع ان يراقب حوالي 11 كوكباً بطريقة مباشرة . وهذا سمح لنا بتصنيف هذه الكواكب ، أي تحديد حجم الكوكب وقياس الحرارة على سطحه .طبعاً نحن نتكلم عن كواكب تقع على مسافات تصل الى عشرات السنوات الضوئية ( السنة الضوئية تساوي حوالي عشرة الاف مليار كيلومتر ) .
- اود منك ان تتوقع المواضيع التي ستنال الاهمية في الوسط العلمي الفلكي في العقود المقبلة ؟
اعتقد ان موضوع اكتشاف ودراسة الكواكب خارج نظامنا الشمسي سينال اهمية كبيرة ، وسيتركز البحث على كواكب شبيهة بكوكب الارض إن من حيث مدار هذه الكواكب حول نجومها الام ام من حيث تشابه الظروف الطبيعية لهذه الكواكب مع كوكب الارض .
- متى ستخرج علينا نشرات الاخبار معلنة إكتشاف كوكب شبيه بالارض ؟
سيحدث هذا بين عشرة واربعين سنة من اليوم .
- اضافة الى موضوع الكواكب خارج نظامنا الشمسي ما هو الموضوع الذي سينال من الباحثين إهتماما واسعا في العقود القليلة المقبلة ؟
الكون يتسارع في تمدده وتعتقد بعض الاوساط العلمية في الوقت الحاضر ان الطاقة المظلمة المجهولة هي المسؤولة عن هذا التمدد . ومع الوقت سيصبح بالامكان تحديد مقدار تسارع تمدد الكون بشكل ادق ولست اكيداً إذا كان الاعتقاد بوجود طاقة مظلمة سيكون موجوداً في المستقبل .
كما ان معرفة بدايات الكون ونشوء المجرات الاولى سينال قسطا وفرا من الدرس وسنجد اجوبة كثيرة للاسئلة المطروحة اليوم .
لكن بإعتقادي ، ان الموضوع الاكثر إثارة سيكون إكتشاف امور لم نكن قادرين على توقع وجودها
