أثرٌ قبل الجسد

بدأت القصة، كما تبدأ أعظم الاكتشافات، بالشك لا باليقين. في تسعينيات القرن الماضي، وجّه فريقان من العلماء - أحدهما بقيادة راينهارد جينزل في ألمانيا، والآخر بقيادة أندريا غيز في الولايات المتحدة - تلسكوباتهما نحو منطقة تُدعى "القوس أ*" (Sagittarius A*)، وسط المجرة. رصدوا نجومًا تتحرك بسرعات جنونية، تتلوى في مدارات ضيقة حول لا شيء ظاهر للعين. لم يكن هناك ضوء، ولا جسم مرئي، فقط جاذبية هائلة تُملي على تلك النجوم إيقاعها. من حساب سرعاتها ومداراتها، استنتج العلماء أن كتلة تعادل أربعة ملايين شمس تنكمش في حيز أصغر من نظامنا الشمسي. لم يكن هناك تفسير سوى واحد: ثقب أسود عملاق. نال جينزل وغيز جائزة نوبل في الفيزياء عام 2020 عن هذا الاستدلال الرياضي الصارم، لكنهما - رغم كل ذلك - لم "يريا" الثقب الأسود قط. لقد أثبتا وجود الشبح من خلال الأثر الذي يتركه، لا من خلال صورته.

تلسكوبٌ بحجم كوكب

كيف يمكن تصوير شيء لا يصدر ضوءًا؟ هنا وُلدت فكرة بدت أقرب إلى الجنون منها إلى العلم: إذا كان التلسكوب الواحد، مهما كبر، عاجزًا عن التقاط تفاصيل بهذه الدقة الفائقة، فلماذا لا نجعل من الكوكب نفسه عدسة واحدة؟

هكذا وُلد مشروع "تلسكوب أفق الحدث" (Event Horizon Telescope - EHT). لم يكن تلسكوبًا واحدًا، بل شبكة من ثمانية مراصد فلكية موزعة من الصحراء التشيلية إلى القطب الجنوبي، مرورًا بجبال هاواي وإسبانيا والمكسيك. عمل العلماء على تنسيق هذه المراصد لترصد الهدف نفسه في اللحظة ذاتها، باستخدام تقنية تُعرف بـ"التداخل القاعدي الطويل جدًا" (VLBI)، وساعات ذرية بالغة الدقة تضمن أن كل إشارة تصل متزامنة مع الأخرى. بهذه الطريقة، تحوّلت الأرض بأكملها، بدورانها وقارّاتها المتباعدة، إلى مرآة واحدة عملاقة، عدسة بحجم كوكب كامل تحدّق نحو مركز مجرتنا.

كانت البيانات الناتجة هائلة، بيتابايتات لا يمكن نقلها عبر الإنترنت، بل نُقلت فعليًا على أقراص صلبة بالطائرات إلى مراكز معالجة عملاقة. استغرقت معالجتها وتحليلها سنوات، إذ كان لا بد من التأكد أن ما يظهر ليس خطأً بصريًا أو ضجيجًا إحصائيًا، بل حقيقة كونية.

اللحظة التي رأينا فيها الشبح

في مايو 2022، بعد سنوات من الصمت والانتظار، أعلن فريق تلسكوب أفق الحدث عن أول صورة لـ"القوس أ*": حلقة برتقالية متوهجة تحيط بظلٍّ داكن في المنتصف. لم تكن صورة للثقب الأسود نفسه - فالثقب الأسود بحكم تعريفه لا يُرى - بل صورة لظلّه، للحدود التي يبتلع عندها الضوء نفسه، محاطًا بغاز ساخن يدور حول الهاوية بسرعات قريبة من سرعة الضوء قبل أن يختفي إلى الأبد.

كانت هذه ثاني صورة من نوعها بعد صورة الثقب الأسود في مجرة M87 عام 2019، لكنها كانت أعز إلى قلوبنا، لأنها لم تكن صورة لمجرة بعيدة، بل لبيتنا نحن، لمركز الدرب الذي نعيش على أطرافه، على بعد ستة وعشرين ألف سنة ضوئية.

ما بعد الصورة

في تلك الحلقة الباهتة، تكثّف عقدان من العمل الجماعي لمئات العلماء حول العالم، وقرن كامل من نظرية النسبية العامة لأينشتاين التي تنبأت بوجود مثل هذا الكيان قبل أن يُرى بزمن طويل. لم يكن الإنجاز في الصورة وحدها، بل في الفكرة الجذرية التي جعلتها ممكنة: أن الكواكب، حين تتعاون مراصدها كأنها عين واحدة، يمكنها أن ترى إلى أعماق لا يبلغها تلسكوب منفرد مهما بلغ حجمه.

هكذا، وبفضل أرضٍ استُخدمت كعدسة واحدة، لم يعد الشبح الذي يسكن قلب مجرتنا مجرد حساب رياضي على ورقة، بل صورة نحملها اليوم، تذكرنا بأن أعتى الظلام في الكون يمكن، أحيانًا، أن يُرى.

لكن معرفة شكل مجرتنا الحقيقي ظلّ لغزًا محيّرًا لقرون. فنحن نعيش داخل هذه المجرة، ومحاولة رسم صورتها أشبه بمن يحاول رسم بيته وهو حبيسٌ في غرفة نومه، لا يغادرها أبدًا. يزيد الأمر تعقيدًا أن الغبار والغاز بين النجوم، وهو ما يُعرف بالوسط النجمي البيني، يحجب عنا معظم الضوء المرئي، فيمنعنا من رؤية مركز مجرتنا بوضوح. ولهذا السبب بالذات، ظنّ الفلكيون طويلًا أن شمسنا تقع في قلب المجرة، إلى أن أثبت الفلكي هارلو شابلي، نحو عام 1920، عبر دراسته للعناقيد الكروية، أن مركز المجرة الحقيقي يبعد عنا عشرات آلاف السنين الضوئية. لم تكن شمسنا إذن مركز الكون، ولا حتى مركز مجرتها.

اليوم، وبفضل رصد المجرة بأطوال موجية غير مرئية، وبمقارنتها بمجرات أخرى نراها من الخارج، بات لدينا تصوّر واضح عن هيئتها: قرصٌ حلزوني مسطّح، تلتف حوله أذرع حلزونية مهيبة، ويتوسطه انتفاخٌ مركزي مضيء، ويحيط بالكل هالة خافتة تضمّ نحو مئتي عنقود كروي من النجوم. يبلغ قطر المجرة بأكملها مئة ألف سنة ضوئية، بينما لا يتجاوز سُمك قرصها ألف سنة ضوئية فحسب، أي أنها أشبه بقرصٍ رقيق مقارنةً باتساعه الهائل. وتقبع شمسنا في هذا القرص، على بُعد نحو 27 ألف سنة ضوئية من المركز، أي في منتصف الطريق تقريبًا نحو الحافة الخارجية.

ولمجرتنا، رغم اتساعها الهائل الذي يضمّ أكثر من مائة مليار نجم، جيرانٌ صغار تدور في فلكها: سحابتا ماجلان الكبرى والصغرى، المرئيتان بالعين المجردة من نصف الكرة الجنوبي، وقزما القوس والكلب الأكبر، اللذان تحجبهما غبرة المجرة عن أنظارنا، واللذان تمزّقهما الآن قوى المجرة المدّية وهما يصطدمان بقرصنا ببطء. غير أن "الصغر" هنا نسبيّ؛ فهذه المجرات القزمة نفسها تضمّ مليارات النجوم، ولا تبدو صغيرة إلا بمقارنتها بمجرتنا العملاقة التي تفوقها حجمًا بمئات المرات.

وهكذا، حين ننظر إلى ذلك الشريط الباهت في سماء الليل، فإننا في الحقيقة ننظر إلى صورة جانبية لبيتنا الكوني، ذلك القرص الهائل من النجوم والغبار الذي نسكن أحد أطرافه، ولا نراه كاملًا إلا لأننا، ببطء وصبر، تعلّمنا كيف نرسم خريطة المنزل الذي لم نغادره قط.

كيف نشأت مجرة درب التبانة؟

تعود قصة مجرتنا إلى فجر الكون، منذ نحو 13 مليار سنة، حين لم يكن الكون سوى سديمٍ هائل من الغاز، معظمه هيدروجين وهيليوم، متناثرٍ في الفضاء بكثافات متفاوتة قليلًا. وفي تلك المناطق الأكثف قليلًا من غيرها، بدأت الجاذبية تعمل عملها الصبور، فتجمّعت سحب الغاز وتكاثفت شيئًا فشيئًا، مكوّنةً كتلًا أولية بدأت تدور حول نفسها.

في البداية، لم تكن مجرتنا سوى سحابةٍ ضخمة غير منتظمة الشكل، غنية بالغاز البدائي. ومع دوران هذه السحابة، بدأت الجاذبية تسحبها نحو الداخل، فتسطّحت شيئًا فشيئًا لتأخذ هيئة قرص، تمامًا كما تتسطح كرة من العجين حين تُقذف بها في الهواء وهي تدور. أما المادة التي لم تنضم إلى هذا القرص المسطّح، والتي احتفظت بحركتها العشوائية الأولى، فبقيت متناثرة حولها، مكوّنةً تلك الهالة الكروية التي نراها اليوم، وضمن هذه الهالة تشكّلت أقدم العناقيد النجمية في المجرة، أي العناقيد الكروية، التي تُعدّ اليوم من أقدم الأجرام في الكون كله.

وفي قلب هذا التجمّع الهائل من الغاز، حيث الكثافة أعلى ما يكون، تشكّل الانتفاخ المركزي، وربما نشأ في قلبه ثقبٌ أسود هائل الكتلة، ما زال يقبع هناك حتى يومنا هذا. أما القرص نفسه، فقد استمرّ في تكوين النجوم جيلًا بعد جيل، إذ كانت سحب الغاز المتبقية تتكاثف تدريجيًا لتلد نجومًا جديدة، وحين تموت هذه النجوم، وخاصة الضخمة منها، كانت تُعيد ما تبقّى من موادها إلى الوسط النجمي البيني، غنيّةً هذه المرة بعناصر أثقل صُهرت في أتونها الداخلي. وهكذا، جيلًا بعد جيل من موت النجوم وولادتها، تراكمت العناصر الثقيلة في القرص، ما مكّن لاحقًا من تشكّل كواكب صخرية كالأرض، بل ومن نشوء الحياة نفسها.

ولم تتوقف المجرة يومًا عن النمو؛ فقد التهمت على مرّ الزمن مجرات قزمة أصغر منها، اندمجت في نسيجها وأضافت إلى هالتها وقرصها المزيد من النجوم والغاز، وما زالت اليوم، كما ذكرنا، تلتهم ببطء قزمَي القوس والكلب الأكبر. وهكذا، فإن مجرتنا ليست كيانًا ثابتًا جامدًا، بل قصةٌ حيّة من الاندماج والنمو المستمر، ما زالت فصولها تُكتب حتى في هذه اللحظة التي ننظر فيها إلى شريطها الباهت في سماء الليل.

إذا كانت هذه الأجرام تتحرك بهذه السرعات الفائقة، فلماذا نراها ثابتة تمامًا؟ الإجابة تكمن في ثلاثة أسباب فيزيائية وفلكية رئيسية:

1. المسافات الشاسعة وتأثير "السرعة الزاوية"

السبب الأول والأهم هو المسافات الخيالية التي تفصلنا عن هذه النجوم. فأقرب نجم إلينا (قنطورس الأقرب) يبعد عنا حوالي 40 تريليون كيلومتر (أكثر من 4 سنوات ضوئية)، بينما تبعد النجوم الأخرى آلاف السنين الضوئية.

في الفيزياء، يُعرف هذا بتأثير السرعة الزاوية. ولتقريب الصورة: لو مرت من جانبك سيارة مسرعة على بعد أمتار قليلة، ستلمحها كخيال سريع وتختفي، لكن إذا نظرت إلى طائرة تجارية تحلق في أعالي السماء، ستشعر أنها تتحرك ببطء شديد يكاد يقترب من الثبات، رغم أنها تطير بسرعة تفوق السرعة القصوى للسيارة بأضعاف. النجوم هي تلك الطائرة، ولكن على بعد تريليونات الكيلومترات، مما يجعل حركتها الظاهرية في السماء صفرًا تقريبًا بالنسبة لأعيننا.

2. الدوران الجماعي المشترك في "دوامة" المجرة

نحن لا ننظر إلى النجوم من موقع ثابت؛ فكوكب الأرض، والشمس، والنجوم المجاورة لنا، نقع جميعًا في نفس الذراع المجري (ذراع الجبار) داخل مجرة درب التبانة.

بما أننا ندور جميعًا حول مركز المجرة في نفس الاتجاه العام وبسرعات متقاربة، فإن الحركة النسبية بيننا وبين النجوم القريبة تكون منخفضة. يشبه الأمر أن تكون راكبًا في حافلة تسير بسرعة 100 كم/ساعة وتنظر إلى شخص يجلس في حافلة أخرى تسير بجانبك تمامًا بنفس السرعة؛ سيبدو لك الشخص ثابتًا في مكانه رغم أن كلاكما يتحرك بسرعة كبيرة بالنسبة للأرض.

3. قصر عمر الحضارة البشرية مقيدًا بالزمن الكوني

مواقع النجوم تتغير بالفعل وتتزحزح مع مرور الوقت، وهو ما يطلق عليه علماء الفلك "الحركة الذاتية" (Proper Motion) للنجوم. ولكن لكي يلاحظ الإنسان هذا التغير بالعين المجردة، يحتاج إلى مراقبة السماء لآلاف أو عشرات آلاف السنين.

إن عمر الحضارة البشرية بأكملها (منذ بدأ الإنسان بتدوين ومراقبة السماء) لا يتجاوز بضعة آلاف من السنين، وهو ما يعادل "أقل من رمشة عين" في التقويم الكوني. لو عدنا بالزمن 100 ألف عام إلى الوراء (أيام العصر الحجري)، لوجدنا أن شكل المجموعات النجمية الشهيرة مثل "الدب الأكبر" أو "حزام الجبار" كان مختلفًا تمامًا عما هو عليه اليوم، وسيتغير شكلها مجددًا بعد 100 ألف عام في المستقبل لأن كل نجم يتحرك بمتجه سرعة خاص به.