يطور العلماء في CU Boulder قمرًا صناعيًا بحجم محمصة خبز للتحقيق في أحد أكثر الألغاز الأساسية في الكون: كيف شق الإشعاع الصادر عن النجوم طريقه من المجرات الأولى لتغيير تكوين الكون بشكل أساسي.
سيتم الحصول على هذه النتائج أثناء التجربة لاختبار بقايا المستعر الأعظم والوكلاء لإعادة التأين (شبح) ، ممولة وكالة ناسا بعثات تحت قيادة مختبر فيزياء الغلاف الجوي والفضاء (لاسب) في CU بولدر.
من المقرر إطلاق SPRITE في عام 2022 ، وهي الأحدث في خط LASP للمركبات الفضائية الصغيرة. سيكون طول CubeSat هذا أكثر من قدم بقليل ويزن حوالي 4 رطلاً. كما ستجمع بيانات غير مسبوقة من النجوم الحديثة والمستعرات الأعظمية لمساعدة العلماء على فهم أفضل لوقت في التاريخ الكوني يسمى عصر إعادة التأين ، وهي الفترة التي عاشت فيها النجوم الأولى في الكون بسرعة ، وانفجرت وذهبت إلى مستعر أعظم خلال بضعة ملايين من السنين فقط.
قال بريان فليمنج ، أستاذ أبحاث LASP الذي يقود مهمة SPRITE: "نحاول تحديد شكل الكون عندما تشكل وكيف تطور إلى ما هو عليه اليوم".
يأمل الفريق أيضًا أن تظهر SPRITE ما يمكن أن تحققه CubeSats. اليوم ، تركز معظم هذه المركبات الفضائية المصغرة على دراسة الظواهر الأقرب إلى الوطن ، مثل الطقس على الأرض أو التوهجات المنبعثة من سطح الشمس.
أوضح فليمنغ أنه قبل عصر إعادة التأين ، لم يكن الكون كما هو اليوم. كانت النجوم والمجرات الأولى في الفضاء قد بدأت للتو في التكون ، لكن ضوءها لا يمكن أن ينتشر بعيدًا في الفضاء كما هو الحال اليوم - كانت المسافات الشاسعة بين المجرات مليئة بالغاز المحايد الذي غيم الكون بشكل فعال.
ثم ، منذ ما يزيد قليلاً عن 13 مليار سنة ، بدأ ذلك في التغير: بدأ الإشعاع الصادر عن هذه النجوم الفتية في الهروب من مجراتها وتأيين الغاز المحيط ، مما أدى إلى إبعاد الإلكترونات عن ذرات الهيدروجين وتغيير طبيعة مادة الكون.
هناك مشكلة واحدة فقط في النظرية: لا يزال العلماء غير متأكدين من كيفية تمكن هذا العالم من الهروب من المجرات الأولى في الكون. تقترح إحدى النظريات أن المستعرات الأعظمية القديمة فجرت سحبًا كثيفة من الغازات المحيطة بهذه النجوم المبكرة ، مثل نافخات الأوراق العملاقة في الفضاء.
لن تسعى سبرايت لرصد هذه الانفجارات القديمة مباشرة. وبدلاً من ذلك ، سيقوم بإجراء عمليتي تفتيش بالقرب من المنزل. سيقيس المرء كيف تصدر المجرات القريبة إشعاعات مؤينة. أما الثانية فستركز على بقايا النجوم التي انفجرت في سحابة ماجلان ، وهما مجرتان قزمتان تحيطان بمجرتنا درب التبانة.
لن يكون الأمر سهلا. لا يمكن رؤية مثل هذا الإشعاع إلا في نافذة ضيقة من الضوء فوق البنفسجي التي كان من الصعب تاريخيا اكتشافها باستخدام التلسكوبات. للتغلب على هذا القيد ، يقوم فريق SPRITE بتجربة عدد من التقنيات الجديدة التي لم تطير في الفضاء من قبل. وهي تشمل نوعًا خاصًا من طلاء المرآة المصمم ليعكس ضوء الأشعة فوق البنفسجية في كاشفات CubeSat.
يعمل فريق SPRITE على الانتهاء من تصميم المركبة الفضائية وسيبدأ قريبًا في وضع نماذج أولية للأجزاء.
اقرأ أيضا: