قصة 13.7 مليار سنة من عمر الكون: البداية بانفجار عظيم.. والنهاية بالموت البارد
02:57 م
الأحد 10 ديسمبر 2023
نشرت مجلة interesting engineering العلمية المتخصصة، تصورا مختصرا عن تاريخ الكون منذ نشأته الأولى وحتى اللحظة الراهنة.
وتبقى هذه التصورات، قابلة للنقد والتعديل نظرا للاكتشافات التي تحدث يوميا في مجال علوم الفضاء.
1. البداية قبل 13.7 مليار سنة
يرى العلماء أن الكون بدأ منذ حوالي 13.7 مليار سنة، خلال “الانفجار الكبير”.
وأسفرت البعثات الفضائية المختلفة عن تقديرات مختلفة قليلا فيما يتعلق بعمر الكون. ووفقا للبيانات التي جمعتها بعثة Planck التابعة لوكالة الفضاء الأوروبية بين عامي 2009 و2013، يقدر عمر الكون بحوالي 13.82 مليار سنة.
ويعتمد تقدير آخر على ملاحظات من تلسكوب Atacama لعلم الكونيات في تشيلي، تقدّر عمر الكون بـ 13.77 مليار سنة.
2. مرحلة تشكل الذرات
تقول النظريات العلمية إن الجسيمات تحت الذرية الأخف مثل والإلكترونات والنيوترونات بدأت في التشكل بعد حوالي 10 إلى 6 ثوان من الانفجار الكبير.
وبعد فترة وجيزة، يعتقد الفيزيائيون أن الكون بدأ يبرد بدرجة كافية لبدء تشكل البروتونات والنيوترونات.
لم يحدث أي شيء مثير لمدة 380 مليون سنة. وفي ذلك الوقت تقريبا، بدأت الذرة الأساسية، الهيدروجين، في التكون. وفي الوقت نفسه تقريبا، اندمجت بعض العناصر لتكوين ذرات الهيليوم.
3. الضوء الأول
مع بدء تشكّل الذرات، انطلقت طاقة على شكل ضوء، ما أدى إلى ما يسمى اليوم “الخلفية الكونية الميكروية”، حيث أدى امتصاص الإلكترونات الحرة إلى جعل الكون شفافا. وقبل حدوث ذلك، كان الكون معتما لأن الإلكترونات الحرة كانت ستتسبب في تشتت الضوء (الفوتونات).
وبعد حوالي 400 مليون سنة من “الانفجار الكبير”، خرج الكون مما يسمى “العصور المظلمة”. وخلال هذا الوقت، الذي يُطلق عليه بشكل أكثر دقة “عصر إعادة التأين”، مر الكون بمرحلة ديناميكية يعتقد أنها استمرت حتى أصبح عمر الكون حوالي مليار سنة. ومع ذلك، تشير الملاحظات الأخيرة إلى أن إعادة التأين ربما حدثت بشكل أسرع بكثير مما كان يعتقده العلماء سابقا.
وخلال هذه الفترة، تكثفت مجموعات الغاز بما يكفي لتكوين النجوم والمجرات الأولى.
4. النجم الأول
يعرف نجم Methuselah، واسمه أيضا HD 140283، بأنه الأقدم في الكون. ويقع على بعد حوالي 190.1 سنة ضوئية من الأرض في كوكبة الميزان.
ويقدر عمر Methuselah بأكثر من 13 مليار سنة، وهو ما يقترب من عمر الكون. ومع ذلك، لا يزال العمر الدقيق غير واضح.
5. ولادة أول مجرتين
في يوليو من عام 2021، التقط تلسكوب جيمس ويب الفضائي (JWST) صورة لمجرة تسمى GLASS-z13 يُعتقد أنها تشكلت بعد حوالي 300-400 مليون سنة من “الانفجار الكبير”.
وعثر تلسكوب جيمس ويب الفضائي أيضا على مجرة أخرى مبكرة جدا تسمى GLASS-z11. واستنادا إلى كتلة مليار شمس، يعتقد البحث أن عمر كلا المجرتين يجب أن يكون 500 مليون سنة.
6. قصة درب التبانة
يعتقد أن مجرة درب التبانة تشكلت عندما تجمعت سحب هائلة من الغاز والغبار تحت الجاذبية. ويُعتقد أن تشكل مجرتنا بدأ بتكوين هالة كروية. وبعد فترة وجيزة، ظهر قرص كثيف ومشرق.
ومع ذلك، تشير الأبحاث الحديثة أيضا إلى أن الأمور لم تكن بهذه البساطة. وربما كان تكوينها مضطربا للغاية، بما في ذلك العديد من الاصطدامات والاندماجات مع المجرات الأصغر.
وكشفت البيانات الواردة من مرصد جايا الفضائي أن بعض أقدم النجوم، المتوقع العثور عليها في هالة المجرة، موجودة بالفعل في القرص. ويشير هذا إلى أن تاريخ حركة النجوم وتكوين المجرات أكثر تعقيدا مما كان يُعتقد سابقا.
وتشير النتائج إلى أن مجرة درب التبانة أبعد ما يكون عن الثبات. وتطورت على مدى مليارات السنين، وتشكلت من خلال تفاعلات الجاذبية والاندماجات مع الأنظمة النجمية الأخرى. ووفقا لبعض علماء الفلك، فإن مجرة درب التبانة ومجرة المرأة المسلسلة “المجاورة” ستصطدمان بعد حوالي 5 مليارات سنة.
7. الموت البارد في مشهد النهاية
بناء على الأدلة الحالية، ربما يكون “التجميد الكبير” أو “الموت الحراري” هو السيناريو الأكثر ترجيحا لنهاية الكون. وربما يستمر الكون في التوسع إلى أجل غير مسمى ويصل في نهاية المطاف إلى درجة حرارة الصفر المطلق.
وعند هذه النقطة، مع استنفاد معظم الغاز، ستتوقف النجوم عن التشكل، وستحترق النجوم الموجودة، وتتبخر الثقوب السوداء من خلال ما يسمى “إشعاع هوكينج”. وسيؤدي هذا إلى العدم البارد والأسود.
ولكن، إحدى النظريات تشير إلى “الانسحاق الكبير”، وهي نظرية تقترح أن الكون قد يعكس توسعه وينهار إلى حالة ساخنة وكثيفة. وقد يؤدي هذا إلى انفجار كبير آخر، ما يؤدي إلى بدء الأمر برمته من جديد.
وعلى الرغم من أن هذه النظريات مثيرة للاهتمام، إلا أننا لن نعرف على وجه اليقين أبدا ما الذي سيحدث، لأن جنسنا البشري سيكون قد انتهى منذ فترة طويلة بحلول ذلك الوقت.
